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1、低烟无卤阻燃电缆及其性能研究8东北电力技术2008年第9期研究与应用OnFlameRetardantCableswithLowSmokeandHalogen2freeandItsPerformance尹 镝,刘 华12(1.沈阳古河电缆有限公司,辽宁 沈阳 110115;2.沈阳电缆有限责任公司,辽宁 沈阳 110025)摘要:简要介绍了低烟无卤阻燃电缆的发展及应用情况,阐述了低烟无卤阻燃电缆的阻燃机理、结构特点和性能评价方法,并对低烟无卤阻燃电缆在降低成本,扩大应用领域及标准化、系列化方面提出了建议。关键词:电缆;低烟无卤;阻燃;结构;性能[中图分类号]TM
2、24711 [文献标识码]B [文章编号]1004-7913(2008)09-0008-031 低烟无卤阻燃电缆的发展20世纪70年代初,国外已经开发了阻燃电———————————————————————————————————————————————测量电缆、通信电缆及船用电缆等,产品也有一部分用于国内外重点工程项目上,如秦山核电站一期、、、上海地铁,沈阳、上海、,完善了电线电缆燃烧性能检测手段,为低烟无卤电缆的进一步开发、完善和推广应用奠定了基础。缆,在阻止火灾蔓延方面取得了重大进展,但是传统的阻燃电缆主要是采用阻燃聚氯乙烯胶、,烟雾阻挡视线,给火灾现场逃
3、生带来困难;毒性气体使人窒息,危及人的生命安全。这种潜在的“二次灾害”的危险性较直接燃烧的危险性更大。据统计,火灾时80%以上的人身伤亡和设备损失是由氯化氢、一氧化碳等有毒有害气体引起,氯化氢不仅有毒,而且对金属设备有强烈的腐蚀作用。随着技术的进步,一些空间密闭、人员密集的场所如地铁、高层建筑以及舰船、核电站等重要设施对安全性和可靠性的要求越来越高,因此,迫切需要开发具有低烟、无卤、阻燃性能的新一代电缆。80年代初世界发达国家相继开始研制、生产2 低烟无卤阻燃电缆的阻燃机理低烟无卤阻燃电缆的绝缘通常采用交联聚乙烯、无卤阻燃聚烯烃、无卤阻燃交联聚烯烃、乙丙橡皮、
4、无卤阻燃乙丙橡皮、硅橡胶等;护套通常采用热固性或热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃材料。低烟无卤阻燃电缆用绝缘和护套材料,目前一般采用水合金属氧化物作为阻燃填充剂,其原理是水合金属氧化物受热后会释放出结晶水,吸收大量的热量,从而抑制聚合物温度的上升,阻止延燃;与此同时,脱水分解反应产生的大量水蒸气可稀释可燃性气体,起到阻燃效果。———————————————————————————————————————————————2Al(OH)3吸热298kJ/mol低烟无卤阻燃材料和电缆。低烟无卤阻燃电缆得到了迅速的推广应用。我国上海、沈阳、苏州、四川、湘潭、无锡等电缆厂先后研
5、制成功阻燃塑力缆、塑腔缆、阻燃矿用橡套软电缆、阻燃船用电缆等产品。随着对安全性和可靠性认识的提高,许多电线电缆用户对产品的阻燃性能提出了更高的要求,特别是高层建筑、地下铁道、核电站等重要场所。近几年来,我国不断加强低烟无卤阻燃电缆产品的研究和开发,借助于进口材料,许多电缆厂研制出低烟无卤电缆产品,如电力电缆、控制电缆、Al2O3+3H2O用作无卤阻燃剂的水合金属氧化物具有释放结晶水时的温度必须在聚合物的混合成型温度和分解温度之间的特点,这样才能有阻燃效果。目前通常使用的阻燃剂为Al(OH)3和Mg(OH)2。另外,为了提高阻燃效果,减少阻燃填充剂的加入量,也采
6、用加磷系阻燃剂。磷系阻燃剂受热后的脱水反应,会在可燃聚合物表面形成聚磷酸膜,可隔绝空气,起到阻燃作用;同时又能促使聚合物?1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net2008年第9期———————————————————————————————————————————————东北电力技术9脱水炭化,形成一个不可燃的保护层,达到阻燃的目的。但磷系阻燃剂的加入会增加发烟量,故采用磷系阻燃剂时必须加入消烟剂(常用钼化合物)。阻燃
7、性能,填充剂的加入必然会降低材料的机械性能和加工性能。同时,无卤低烟特性和阻燃本身就是互相制约的因素,而无卤低烟阻燃特性同良好的机械物理和电气性能又相互限制。目前的现状:低烟无卤阻燃材料的机械性能和电气性能指标略低于普通材料;随着研究的深入,低烟无卤阻燃材料的各项性能指标将进一步提高,接近并达到一般材料要求;我国自行研制的低烟无卤阻燃绝缘和护套材料(含热塑性、热固性)性能水平已接近IEC标准及国际同类产品要求。312 低烟无卤阻燃电缆的结构无卤是通过对电缆所有被覆材料燃烧时腐蚀性气体的含量进行评定。低烟是通过电缆燃烧时测定的最小透光率来评定,与电缆用阻燃材料及
8、电缆结构密切相关。而电缆的阻燃性能不仅
