低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的发展

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1、2010年中国阻燃学术年会论文青海·西宁低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的发展包金芳朱俊王俊刚张尔梅（常熟市中联光电新材料有限责任公司，江苏，215500）摘要：低烟无卤阻燃聚烯烃电缆材料作为环保型材料在电线电缆方面得到了广泛应用和认可。随着市场的不断开拓和需求，无论数量还是种类都以很快的速度发展着，本文介绍了无卤低烟阻燃聚烯烃在电线电缆行业中的发展状况。关键词：低烟无卤、阻燃、聚烯烃1．前言随着全球经济的飞速发展及人类环保意识的不断加强，绿色、低碳环保型建筑已成为建筑行业的发展趋势，地上建筑越建越高，地下设施的规模越来

2、越大，电线电缆越来越被广泛的应用，敷设也越来越密集，因电缆外护套的损坏或老化，而引发的火灾也越来越多，如何降低火灾的发［1］生率以及发生火灾的死亡率，低烟、无卤、阻燃、环保已成为电线电缆行业的科研方向。有卤阻燃材料燃烧时有大量的有害物质产生，无卤低烟阻燃材料应运而生，并且在聚烯烃电缆料标准JB/T10707-2007《热塑性无卤低烟阻燃电缆料》、JB/T10436-2004《电线电缆用可交联阻燃聚烯烃料》中明确规定了阻燃性能、无卤环保指标项目，同时也要满足RoHS环保指标要求（低烟无卤阻燃电缆料一般能满足该要求）

3、。由于不断扩大的应用范围，除上述要求外，还会按使用情况差异提出很多特殊要求，并随着产品升级，标准要求提高又会提出更高技术要求。无卤低烟阻燃材料在电线电缆行业中新品不断被需求以及被推出。2．阻燃剂的阻燃机理阻燃剂具有阻燃作用，是其在材料的燃烧过程中，能够改变物理的或化学的变化模式，从而抑制或降低其氧化反应的速度，不同的阻燃剂的阻燃效应不同，使用时须予以充分发挥。阻燃剂的阻燃作用机理如下：2.1卤系阻燃剂阻燃机理能终止自由基链反应，捕获传递燃烧链反应的活性自由基，切断燃烧过程中的连锁反应。添加卤系阻燃剂优点是使材料的

4、阻燃性能较好，缺点是含卤阻燃材料在燃烧时易放出有刺激性和腐［2］蚀性的卤化氢气体等有毒气体，致人窒息、死亡。2.2氢氧化铝、氢氧化镁及硼酸类无机阻燃剂的阻燃机理能吸收热分解产生的热量，降低体系温度，从而达到阻燃效果。该类阻燃剂本身为环保阻燃剂，材料添加少量氢氧化铝、氢氧化镁阻燃效果不佳，大量添加才能起到一定的阻燃效果，但是它的大量添加会使得材料的比重增加；硼酸类阻燃剂可以单独使用但阻燃效果不佳，与卤系阻燃［4］剂、三氧化二锑协同使用，阻燃效果更好。2.3氮系阻燃剂阻燃机理能稀释可燃物和氧气浓度，使之降至着火极限以

5、下。氮系阻燃剂本身稳定性好、不挥发、不产生腐蚀性气体、毒性低，可以单独使用，如果和其它阻燃剂协同使用，会有良好的阻燃效果。2.4膨胀型阻燃剂主要阻燃机理能促进聚合物成炭，减少可燃性气体的生成，在材料表面形成一层膨松、有吸孔的均质炭层起到隔热、隔氧、抑烟、防止熔滴的作用。3．低烟无卤阻燃电缆料的环保指标随着对电子电气产品环保要求的不断提出，配套该类的电线电缆用塑料产品也由含卤的PVC逐步转向发展低烟无卤阻燃聚烯烃产品，现拥有的相关环保指标有：3.1ROHS指令要求3042010年中国阻燃学术年会论文青海·西宁欧洲议

6、会和欧盟理事会2003年1月23日第2002/95/EC号《关于在电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》，与RoHS指令同时出台的还有第2002/96/EC号《关于报废电子电气指令》。物质单位范围镉（Cd）ppm100铅（Pb）ppm1000汞（Hg）ppm1000六价铬（Cr6+）ppm1000多溴联苯（PBB）ppm1000多溴联苯醚（PBDE）ppm1000中国电子电器产品出口总量的70%以上涉及到RoHS指令，2004年出台了《电子信息产品污染防治管理办法》、公安部制定了《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能

7、要求及标识》3.2POHS2008年12月1日实施《消费性产品中禁用特定有害物质》，涵盖几乎所有消费品（包装、轮胎、玩具等），禁止使用18种物质。3.3多环芳烃2010年1月1日实施PAHs指令（2005/69/EC），涵盖塑料制品、橡胶制品。欧盟在2005/69/EC中对16种强致癌性多环芳烃作了严格限制，其含量总和必须小于10mg/kg，其中苯并芘小于1mg/kg。此外，欧盟REACH法规规定轮胎中使用的多环芳烃含量应小于轮胎质量的0.1%(即1000mg/kg)。3.4无卤阻燃材料无卤环保指标物质单位范围卤

8、酸气体释放量最大mg/g5材料燃烧时析出气体PH值最小4.3电导率最大μS/mm10毒性指数最大54．低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料我公司根据客户的不同要求，以聚乙烯（PE）、乙烯-醋酸乙烯（EVA）或乙烯其它共聚物等为基材，添加氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸类、氮系、膨胀型等阻燃剂，相继研制开发了如下低烟无卤阻燃聚烯烃产品：4.1热塑性无卤低烟阻燃聚烯烃塑料4.1.1无卤阻燃聚烯烃