阻燃電纜常用的絕緣材料及主要性能
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來源：金環(huán)宇電線電纜發(fā)布日期：2020-04-29 11:36
阻燃電纜所用材料的氧指數(shù)越高，阻燃性能越好，但是隨著氧指數(shù)的提高，就要損失一部分其他性能。如材料的物理性能和工藝性能有所下降，操作困難，同時又使材料成本提高，因此要合理適當(dāng)?shù)剡x擇氧指數(shù)，一般絕緣材料氧指數(shù)達到30，則產(chǎn)品即可通過標(biāo)準(zhǔn)中C類的試驗要求，若護套料、填充料都采用阻燃材料，則產(chǎn)品可達到B類和A類要求。阻燃電線電纜用材料主要分為含鹵阻燃材料和無鹵阻燃材料。
1.1含鹵阻燃材料
由于在燃燒受熱時發(fā)生分解放出鹵化氫，鹵化氫能夠捕捉活性自由基HO根，從而使材料的燃燒延緩或熄滅，達到阻燃的目的。常用的有聚氯乙烯、氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯、乙丙橡膠等材料。
(1)阻燃聚氯乙烯(PVC)：由于聚氯乙烯的價格便宜，絕緣性能良好，阻燃性好，被廣泛應(yīng)用在普通阻燃電線電纜中。為提高PVC阻燃性，常在配方中添加鹵素阻燃劑(十溴聯(lián)苯醚)、氯化石蠟和增效阻燃劑來提高聚氯乙烯的阻燃性。
(2)乙丙橡膠(EPDM)：是非極性碳氫化合物，具有優(yōu)良的電氣性能，絕緣電阻高，介質(zhì)損耗小，但是乙丙橡膠是易燃材料，必須減少乙丙橡膠的交聯(lián)程度，減少分子鏈斷開而產(chǎn)生的低分子量物質(zhì)，才能提高材料的阻燃性能。隨著乙丙橡膠交聯(lián)度增加，氧指數(shù)增大。例如在配方中加入交膠劑DC(P過氧化二異丙苯)，交聯(lián)助劑TAIC(三丙烯基氰脲酸酯)、HVA—(2N、N間—亞苯基雙馬酰亞胺)可使氧指數(shù)提高10～15。另一種方法，在乙丙橡膠中加入無機阻燃填充劑也可以使氧指數(shù)增大。一般常用的填充劑有A(lOH)3，它們在高溫下可以釋放結(jié)晶水，大量吸收熱量而達到阻燃效果。但是大量加入填充劑會使材料的機械性能和電性能下降(如抗張強度和伸長率下降)。因此填充劑不能超過150份。為了獲得較好的阻燃性能并保持較高的機械性能，必須適當(dāng)減少阻燃填充劑而適當(dāng)增加其他的阻燃劑。
1.2低煙低鹵阻燃材料
主要針對聚氯乙烯和氯磺化聚乙烯兩種材料而言。在聚氯乙烯的配方中加入CaCO3和A(lOH)3。硼酸鋅及MoO3可以減少阻燃聚氯乙烯的HCL釋放量和發(fā)煙量，從而提高材料阻燃性，減少鹵素、酸霧、煙霧的排放量，但可能使氧指數(shù)稍有下降。當(dāng)添加劑用量較大時，也會使材料的機械性能和電性能有所下降。
1.3無鹵阻燃材料
聚烯烴是無鹵材料，由碳氫化合物組成，在燃燒時分解出二氧化碳和水，不產(chǎn)生明顯的煙霧和有害氣體。聚烯烴主要包括聚乙烯(PE)、乙烯—醋酸烯聚物(E-VA)。這些材料本身并不具有阻燃性，需要添加無機阻燃劑和磷系列阻燃劑，才能加工成實用的無鹵阻燃材料，但是，由于非極性物質(zhì)的分子鏈上缺乏極性基團具有憎水性，與無機阻燃劑的親和性能較差，難以牢固的結(jié)合。為了改善聚烯烴的表面活性，可在配方中加入表面活性劑;或者在聚烯烴中混入含有極性基團的聚合物進行共混，從而提高阻燃填充劑的用量，改善材料的機械性能和加工性能，同時獲得較好的阻燃性。
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