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阻燃电线电缆绝缘材料及主要性能

编辑: 江苏新兴海特种电缆科技有限公司日期: 2019-12-07浏览次数: 134
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阻燃电线电缆绝缘材料及主要性能
阻燃电线电缆绝缘材料及主要性能 - 江苏新兴海特种电缆科技有限公司

    阻燃电缆所用材料的氧指数越高,阻燃性能越好,但是随着氧指数的提高,就要损失一部分其他性能。如材料的物理性能和工艺性能有所下降,操作困难,同时又使材料成本提高,因此要合理适当地选择氧指数,一般绝缘材料氧指数达到30,则产品即可通过标准中C类的试验要求,若护套料、填充料都采用阻燃材料,则产品可达到B类和A类要求。阻燃电线电缆用材料主要分为含卤阻燃材料和无卤阻燃材料。

1无卤阻燃材料
聚烯烃是无卤材料,由碳氢化合物组成,在燃烧时分解出二氧化碳和水,不产生明显的烟雾和有害气体。聚烯烃主要包括聚乙烯(PE)、乙烯—醋酸烯聚物(E-VA)。这些材料本身并不具有阻燃性,需要添加无机阻燃剂和磷系列阻燃剂,才能加工成实用的无卤阻燃材料,但是,由于非极性物质的分子链上缺乏极性基团具有憎水性,与无机阻燃剂的亲和性能较差,难以牢固的结合。为了改善聚烯烃的表面活性,可在配方中加入表面活性剂;或者在聚烯烃中混入含有极性基团的聚合物进行共混,从而提高阻燃填充剂的用量,改善材料的机械性能和加工性能,同时获得较好的阻燃性。

2含卤阻燃材料
由于在燃烧受热时发生分解放出卤化氢,卤化氢能够捕捉活性自由基HO根,从而使材料的燃烧延缓或熄灭,达到阻燃的目的。常用的有聚氯乙烯、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、乙丙橡胶等材料。
(1)阻燃聚氯乙烯(PVC):由于聚氯乙烯的价格便宜,绝缘性能良好,阻燃性好,被广泛应用在普通阻燃电线电缆中。为提高PVC阻燃性,常在配方中添加卤素阻燃剂(十溴联苯醚)、氯化石蜡和增效阻燃剂来提高聚氯乙烯的阻燃性。
(2)乙丙橡胶(EPDM):是非极性碳氢化合物,具有优良的电气性能,绝缘电阻高,介质损耗小,但是乙丙橡胶是易燃材料,必须减少乙丙橡胶的交联程度,减少分子链断开而产生的低分子量物质,才能提高材料的阻燃性能。随着乙丙橡胶交联度增加,氧指数增大。例如在配方中加入交胶剂DC(P过氧化二异丙苯),交联助剂TAIC(三丙烯基氰脲酸酯)、HVA—(2N、N间—亚苯基双马酰亚胺)可使氧指数提高10~15。另一种方法,在乙丙橡胶中加入无机阻燃填充剂也可以使氧指数增大。一般常用的填充剂有A(lOH)3,它们在高温下可以释放结晶水,大量吸收热量而达到阻燃效果。但是大量加入填充剂会使材料的机械性能和电性能下降(如抗张强度和伸长率下降)。因此填充剂不能超过150份。为了获得较好的阻燃性能并保持较高的机械性能,必须适当减少阻燃填充剂而适当增加其他的阻燃剂。

3低烟低卤阻燃材料

主要针对聚氯乙烯和氯磺化聚乙烯两种材料而言。在聚氯乙烯的配方中加入CaCO3和A(lOH)3。硼酸锌及MoO3可以减少阻燃聚氯乙烯的HCL释放量和发烟量,从而提高材料阻燃性,减少卤素、酸雾、烟雾的排放量,但可能使氧指数稍有下降。当添加剂用量较大时,也会使材料的机械性能和电性能有所下降。

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