无卤阻燃聚烯烃电缆料的研究
无卤阻燃聚烯烃电缆料的研究
聚烯烃类高分子材料是一种易燃材料 , 用其制作的电线电缆 , 在高压、热源等条件下容易引起火灾 , 而火焰会沿着线缆迅速蔓延到整个线路。卤系阻燃剂以其添加量少、阻燃效果显著而得到广泛应用 , 在阻燃聚烯烃领域中曾占有重要地位。但此类含卤阻燃材料在燃烧时发烟量大 , 会产生大量腐蚀性气体和有毒气体 , 给灭火、逃离和恢复工作带来很大困难 , 并造成二次危害。因此 , 随着人们环保意识提高、对阻燃技术认识的逐渐深入以及相关法律法规的出台 , 阻燃剂无卤化已成为阻燃技术发展的主要方向之一 , 无卤阻燃聚烯烃电缆料也得到了广泛应用。
1. 树脂的选择
无卤阻燃电缆料的基体树脂一般选用聚烯烃 , 主要包括聚乙烯 ( PE 、聚丙烯 ( PP 、乙丙橡胶( EPR 、乙烯 - 醋酸乙烯共聚物 ( E VA 等。对于用作电缆材料的高聚物 , 不仅要求具有优良的电绝缘性能、耐高 ( 低温性能等 , 而且其力学性能也是非常重要的指标 , 要求它们有一定的强度和韧性。由于PE 、 PP 是非极性材料 , 与极性较强的无机阻燃剂溶度参数相差很大 , 当大量无机阻燃剂加入后会使材料的力学性能下降较多 , 因此需要对聚烯烃加以改性。通过专业知识的掌握可以通过交联的方法改变其性能。
1.1过氧化物交联法
是指将过氧化物加入到高分子材料制品中 , 在适当的高压下经过一定时间的高温加热 , 使过氧化物分解进而引发一系列自由基反应 , 从而使聚合物产生碳—碳交联结构。过氧化物交联法是传统的化学交联方法 , 技术发展成熟 , 但需要在高温高压和专用设备中长时间反应 , 能量消耗大 , 生产效率低 , 限制了其使用范围。
1.2硅烷交联法
指在引发剂的作用下 , 将硅烷接枝到聚合物的分子链上 , 接枝产物在催化剂和水的作用下进行水解 , 缩聚 , 最终形成 Si —O — Si 的交联结构。硅烷交联又可分为二步法 ( Si op l a s 、一步法 ( Mono sil 和乙烯基硅烷共聚物法 ( V isi c o 三种。
该方法设备投资少 , 生产成本低 , 生产率较高 , 制造工艺具有多功能性 ; 适用于厚、薄各种形状的制品 , 同时也适用于填充型复合材料 ; 可用于所有密度聚乙烯及其共聚物。
1.3辐照交联法
即用电子束或放射性元素产生的高能射线对聚烯烃进行照射 , 其分子链被高能射线打断 , 产生游离自由基 , 两个或者几个线型大分子自由基重新交叉链接起来形成网状结构。采用此法 , 交联与挤塑分开进行 , 不受电缆料及电线电缆的加工温度的影响 , 产品质量容易控制 , 生产效率高 , 废品率低 ; 交联过程中不需要另外的自由基引发剂( 如过氧化物
等 , 可保持材料的洁净性 , 提高材料的电气性能；特别适合于化学交联法难以生产的小截面、薄壁绝缘电缆。但也存在一些缺点 , 如对厚的材料进行交联时需要提高电子束的加速电压；对于像电线电缆这样的圆形物体交联需将其旋转或使用几束电子束 , 以使辐照均匀；一次性投资费用相当可观；操作和维护技术复杂 , 且运行中安全防护问题也比较苛刻等。
交联技术是提高聚烯烃材料性能的重要手段之一 , 不仅能显著提高其力学性能、耐环境应力开裂性能、耐化学腐蚀性能、抗蠕变性能等 , 而且能提高其耐温等级 , 从而拓宽其使用范围。
2. 无卤阻燃
含卤聚合物或与含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物具有优良的阻燃性能，曾作为阻烯材料被广泛应用。
但是，火灾发生时，这类含卤阻燃材料会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，造成成二次危害。新的阻燃体系，燃烧时发烟量小，不产生有毒、腐蚀性气体。无卤阻燃添加剂主要以磷系化合物、金属氢氧化物和膨胀型阻燃剂为主。这类化合物，燃烧时不挥发、不产生腐蚀性气体，被称为无公害阻燃剂，另外还有硅系阻燃剂及氮系阻燃剂等几类新型的无卤阻燃剂。
无卤阻燃就是在材料中加入相适的无卤阻燃剂来达到这一目的的。
2.1无卤阻燃剂的分类
2.1.1无机阻燃剂
2.1.1.1金属氢氧化物阻燃剂
氢氧化铝AL(OH3其用量占阻燃剂使用总量的40%以上。氢氧化铝本身具有阻燃、消烟、填充三个功能，因其不挥发，无毒，又可与多种物质产生协同阻燃作用，被誉为无公害无机阻燃剂。做无卤阻燃时还要加入南京塑泰的相容剂ST-3改善聚烯烃基体与无机阻燃界面的相容性和粘接性。提高氢氧化镁及氢氧化铝的分散性及相容性，从而最大限度的提高电缆料的阻燃性，降低烟指数、发烟量、发热量和一氧化碳的产生量，提升氧指数，改善滴落性能等，显著提高材料的力学性能和热性能。
2.1.1.2磷系无卤阻燃剂
磷氮系无卤阻燃剂还包括膨胀型无卤阻燃剂，它主要通过凝聚相发挥作用。在较低温度下，由酸源产生能酯化多元醇（碳源）和可作为脱水剂的酸；在稍高的温度下，酸与多元醇（碳源）进行酯化反应，而体系中的胺则作为此酯化反应的催化剂，加速反应进行；体系在酯化反应前或酯化过程中熔化；反应过程中产生的水蒸汽和由气源产生的不燃性气体使已处于熔
融状态的体系膨胀发泡。
2.1.1.3聚磷酸铵(APP
是一种性能良好的无机阻燃剂，是目前磷系阻燃剂比较活跃的研究领域，其外观为白色粉末，分解温度>256C，聚合度在10-20之间为水溶性的，聚合度大于20的难溶于水。APP 比有机阻燃剂价廉，毒性低，热稳定性好，可单独或与其它阻燃剂复合用于塑料的阻燃。高温下，APP 迅速分解成氨气和聚磷酸，氨气可以稀释气相中的氧气浓度，从而起阻止燃烧的作用。
<<阻燃高分子材料配方设计与加工>>书
2.1.2 膨胀型阻燃剂
膨胀型阻燃剂 ( I F R 是以 C 、 N 、 P 为核心成分的一类阻燃剂 , 主要由三部分组成 : 碳源 ( 成炭剂 ,一般为含碳丰富多官能团物质 , 如淀粉、季戊四醇( PER 及其二缩醇 ; 酸源 ( 脱水剂 , 一般为无机酸或在加热时能在原位生成酸的盐类 , 如磷酸、聚磷酸铵 (A PP 等 ; 气源 ( 发泡剂 , 一般多为含氮的多碳化合物 , 如尿素、蜜胺 (M E L 、双氰胺及衍生物。含I FR 的高聚物受热燃烧时 , 表面生成一层炭质泡沫层 , 能隔热、隔氧、抑烟 , 并能防止熔滴产生 , 膨胀阻燃技术已成为非常活跃的阻燃研究领域。
2.2几种常见的无卤阻燃剂
2.2.1氢氧化铝（ATH
氢氧化铝即水合氧化铝 (A T H , 是问世最早的无机阻燃剂之一 ,目前全球氢氧化铝占无机阻燃剂消费量的 80 %以上 ,是国际上阻燃剂中用量最大的一种 ,被广泛应用于各种塑料、涂料、聚氨酯、弹性体和橡胶制品中。A T H 兼具填充、
阻燃、抑烟多重功能 , 其受热分解反应是一个强吸热反应 ,可降低燃烧时的温度 ,反应生成的水蒸汽可稀释可燃气体的浓度 , 而且分解产物 A l2 O3 有较高的活性 ,能吸附烟尘颗粒 ,也可附在材料表面形成保护层。此外其资源丰富 , 价格便宜 ,无毒 ,不挥发 ,不产生二次污染 ,不产生腐蚀性气体 ,发烟量少 ,耐腐蚀性好 , 应用在高分子材料中可提高材料的紫外线透过性、介电及耐弧性等性能 ,可改善材料工艺收缩的可控性等 , 被广泛应用于各类高分子材料制品中。但由于其分解温度较低 , 200 ℃下就开始分解 ,因此作为阻燃剂通常只适用于加工温度较低的高分子材料。
2.2.2 氢氧化镁
氢氧化镁是目前发展最快的无机阻燃剂之一 ,有合成产物和天然矿物两种 , 合成氢氧
化镁一般采用海水盐卤法制备 ,天然矿物以水镁石矿形式存在。氢氧化镁在阻燃机理上与
A T H 相似 , 具有阻燃、消烟、阻滴、填充、安全等特点 , 是一种环保型绿色阻燃剂 ; 是目前最有发展前途、环境友好的无机阻燃剂 ,已成为近几年各国研究的热点。与氢氧化铝相比 ,氢氧化镁具有更好的热稳定性 ,更高的促进基材成炭和更好的提高氧指数的能力 , 分解温度高达340～490 ℃, 能满足许多塑料树脂的混炼和加工成型 ,并可使添加氢氧化镁的合成材料能承受更高的加工温度 ,利于加快挤塑速度 , 缩短模塑时间 ; 粒径细 ,对设备磨损小 , 延长加工设备的使用寿命 ; 同时制备过程中无有害物质排放 , 而且主要原料可以利用制盐母液或其制品 ( 光卤石 , 实现制盐母液的综合利用 ,同时带动海洋资源的综合利用 ,解决晒盐苦卤的零排放问题 ,使其污染问题得以彻底解决 ,有利于环保 ,具有相当强的竞争力 ,可以在很多场合替代A T H。
2.2.3 无机磷（红磷）
无机磷系阻燃剂主要指红磷 , 它是一种性能优良的阻燃剂 ,具有高效、抑烟、低毒的阻燃效果 ,但是在实际应用中易吸潮、氧化 , 并放出剧毒气体 , 粉尘易爆炸 ,而且呈深红色 ,因此使用受到很大限制。
2.2.4 可膨胀石墨
是近年出现的一种新型无卤阻燃剂，它是由天然石墨经浓硫酸酸化处理，然后经水洗、过滤、干燥后，再在900-1000C 下膨化制得。可膨胀石墨膨胀的初始温度为220C 左右，一般在220C 开始轻微膨胀230-280C 迅速膨胀，之后体积可达原来的100多倍，甚至280倍。可膨胀石墨在阻燃过程中主要起到以下作用：
(1在高聚物表面形成坚韧的炭层，将可燃物与热源隔开；
(2在膨胀过程中大量吸热，降低了体系的温度；
(3在膨胀过程中释放夹层中的酸根离子，促进脱水碳化，并能结合燃烧产生的自由基从而中断链反应。
2.3 对无机阻燃剂的处理
作为无机阻燃剂主体 , 氢氧化铝和氢氧化镁属于无机填料型阻燃剂 , 一般需要高填充量 ( 50 %以上才能达到较好的阻燃效果 , 另外与高聚物相容性也差 , 不易在高聚物基体材料中分散 , 这些往往都会较大幅度地恶化高分子基料的加工性能和制品的物理机械性能 , 因此需要对其进行加工处理。目前对此类阻燃剂的处理方式主要有以下三种 :
( 1 超细化。阻燃剂粉体经过超细化后 , 粒子变小 , 比表面积增大 , 表面能增大 , 从而粒子表面的反应活性增强 , 不仅有利于粒子在高分子基体材料中的分散 , 而且能提高阻燃剂与高分子材料间的界面结合力 , 因此不仅会使阻燃剂充分发挥其阻燃作用 , 而且
还可能会改善基体材料的加工成型性能和制品的力学性能。
( 2 表面改性处理。表面改性技术是提高粉体应用性能的关键技术之一。通过各种表面改性剂与粉体颗粒表面化学反应和表面包覆处理改变颗粒的表面状态 , 可以提高表面活性 , 使表面产生新的物理、化学功能 , 从而改善阻燃剂与基体聚合物之间的亲和力 , 有利于阻燃剂在基体中的分散 , 提高材料的加工性能和力学性能。
( 3 复配处理。阻燃剂的复配技术主要是指利用阻燃剂之间的协同阻燃效应 ,将两种或两种以上的阻燃剂进行复合、混配 ,制成复合阻燃剂使用 ,使它们相互增效 , 取长补短 , 从而达到降低阻燃剂的用量 ,提高材料阻燃性能、加工性能和力学性能的目的。
低烟无卤阻燃电缆料技术参数解读(精)
低烟无卤阻燃电缆料技术参数解读 众所周知，护套料起着对光电缆重要的保护作用。光电缆的种类也随着护套料品种的变化而变化，如护套料采用低烟无卤阻燃料，则该种光电缆就称为低烟无卤阻燃光电缆。然而，有些光电缆制造企业对护套料的认识不够全面，有时片面强调某些指标而忽略另一些指标，导致采购的护套料达不到要求的技术指标；更有甚者，会导致有些护套料制造企业趁机钻光电缆制造企业的空子，提供质量差的护套料。为了让光电缆制造企业对护套料有更全面的了解，采购到质优价廉的放心护套料，我们经过认真调查研究，对护套料的几项重要指标予以说明，并列出目前护套料市场存在的一些问题，供大家参考 1、低烟无卤阻燃电缆料 ★氧指数 几乎在所有人眼里，它都代表了无卤阻燃材料阻燃性能的指标。大多数人认为，氧指数越高则阻燃性能越好，或者说氧指数达标则材料阻燃性能达标。其实不然，氧指数高不一定通得过线缆阻燃试验，氧指数低也未必就通不过线缆阻燃试验。原因：材料在燃烧中是否滴流及滴流的程度大小很大程度决定了线缆是否能通过阻燃试验及线缆的阻燃水平。 ★热变形和高温压力 这是一个容易被忽视的、但却代表了耐温等级的指标。一提到耐温性能，大家都会想到热老化的指标，容易忽视掉热变形和高温压力这一指标。那么，对于热塑性低烟无卤阻燃料来说，热变形和高温压力性能不好则意味着 ①线缆护套熔点低、易变形，即在低于线缆最高使用温度时就能变软甚至熔化，同时在外力及自重的作用下使线缆变形甚至破坏，从而使线缆失去正常保护； ②线缆护套易开裂，即线缆局部受热受力时容易在较软的区域开裂，比如在阳光下爆晒或受到烘烤时，会在爆晒和烘烤面开裂； ③做成的线缆阻燃性差，即材料氧指数并不低，但做成的线缆在进行燃烧试验时通不过。原因：材料温度指数低及线缆燃烧时无卤材料滴流。 ★挤出性能 无卤料挤出性能比其它材料差，故大家都着力于挤出性能的改善，但非常好挤的无卤材料也必然会存在以下问题 ①可能阻燃剂添加量不足而导致阻燃性不够 ②材料太软而造成耐温性不够，致使高温压力不合格；同时，由于材料温度指数低及滴流，从而导致线缆阻燃性不合格。 2、PE护套料
聚碳酸酯用磺酸盐阻燃剂研究进展
聚碳酸酯用磺酸盐阻燃剂研究进展 肖元琴欧育湘赵毅 北京理丁大学材料学院 PC本身具有一定的阻燃性，依据相对分子质量及不同接枝情况，氧指数为21％--24％，阻燃性能达UL-94 V-2级，优于普通塑料，PC虽然能自熄，但仍难以满足某些应用领域如电视机、电脑、打印机的机壳和组件、变压器线圈、汽车部件、建筑材料等对PC阻燃性能的要求。此外，PC燃烧时滴落的热熔体很易引起附近的材料着火。为此，必须对PC进行阻燃改性。 目前PC常用的阻燃剂主要分为溴系、有机磷系、硅系、磺酸盐系、硼系等。溴系阻燃剂因其对环境造成污染而逐渐被限制使用。磷系阻燃剂添加量大：一般为10％－30％，多数分解温度比较低，易腐蚀模具，有些还会影响树脂的冲击强度，更甚者在较高温度下会导致PC材料发黄，有机磷系阻燃剂一般多用于PC／ABS合金。有机硅化合物被认为一类高效、无毒、低烟、环境友好性阻燃剂。但成本较高，常与其他阻燃剂复合使用。硼系阻燃剂阻燃效率不高，通常只有与聚硅氧烷并用才能达到较好的效果。 磺酸盐系阻燃剂阻燃效率高，添加极少量即可使PC达UL 94 V-0级(3.2mm厚)，但要满足更高的阻燃性能则需与其他阻燃剂复配使用。 1 PC用磺酸盐阻燃机理 早在20世纪70年代：通用电器及拜耳公司就申请了磺酸盐化合物用于PC的阻燃的专利。目前工业中常用的商品主要有苯磺酰基苯磺酸钾(KSS)、全氟丁基磺酸钾（PPFBS）、2,4,5―三氯苯磺酸钠(STB)。―般阻燃剂的阻燃机理可分为：1、气相阻燃，即抑制在燃烧反应中起链增长作用的自由基；2、凝聚相阻燃，即在固相中终止聚合物的热分解和阻止聚合物释放出可燃气体；3、中断热交换，即将聚合物产生的热量带走而不反馈到聚合物上，使聚合物不再持续分解。但磺酸盐对PC的阻燃机理与上述不同，目前大多认为燃烧时它能加快PC 的成炭速率，促进聚合物分子交联。 图1: PC的TGA谱图 图1为PC与PC/PPFBS的热失重(TGA)谱图,从图1(b)可见在455℃-531℃间出现了一个尖峰，503℃时的质量损失速率(MLR)约20％／min,纯PC的TGA谱图显示此温度下的MLR 约9％／min，前者约为后者的两倍。此外，添加PPFBS后的PC与纯PC燃烧后的炭残余量并无多大变化(500℃下PC的残余量为40.1％，PC／PPFBS为43.6％,700℃两者的炭残余量均为21.5％)，但添加PPFBS后PC的氧指数从26.8％增大为37.5％。另外根据PC／PPFBS 体系460.8℃及515.8℃下的FTIR谱图，并与纯PC的FTIR谱图对比，得出结论为：PPFBS 阻燃PC的作用为：1、促进二氧化碳和水的释放；2、促进酚类物质的生成；3、促进芳香族与脂肪族化合物的产生，表明PPFBS具有提高PC的成炭速率的作用。 关于PC的交联的研究。Brady利用裂解一色谱一质谱联用技术发现磺酸盐可以促进生成异丙酚的二聚体(交联)，此反应为碱性催化反应。根据此机理，可认为PC／PPFBS体系热降解产生的碱性烷基氧化钾有利于保持PC的交联度。 Jameshines等从PC的结构出发探讨了在磺酸盐存在下PC的交联过程。不同于一般聚酯(如PET、PBT)PC的结构使它具有一种特定的降解过程，即受热后会发生分子结构的重排，使得PC交联。此外磺酸盐受热分解生成的二氧化硫对这种重排具有促进作用，从而促进PC 的交联。在材料表面上成炭。阻止可燃气体释放以及热的传播。PC的少量交联所减少的热
低烟无卤阻燃耐火低压电力电缆
低烟无卤阻燃耐火低压电力电缆 技术标书 梅州供电局 2015年07月
1 总则 1.1本技术标书适用于梅州供电局新建住宅项目供配电设施建设工程项目采购的交流额定电压U O/U为0.6/1kV交联聚乙烯绝缘低烟无卤阻燃耐火低压电力电缆，它提出了该电缆本体及附件的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2本设备技术标书提出的是最低限度的技术要求。凡本招标技术文件中未规定，但在相关设备的行业标准、国家标准或IEC标准中有规定的规范条文，投标方应按相应标准的条文进行设备设计、制造、试验和安装。对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。 1.3如果投标方没有以书面形式对本招标技术文件的条文提出异议，则意味着投标方提供的设备完全符合本招标技术文件的要求。如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对招标技术文件的意见和同招标技术文件的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。 1.4本招标技术文件所使用的标准如遇与投标方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。 1.5本招标技术文件经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。 1.6本招标技术文件未尽事宜，由买、卖双方协商确定。 1.7 投标方在应标招标技术文件中应如实反映应标产品与本招标技术文件的技术差异。如果投标方没有提出技术差异，而在执行合同的过程中，招标方发现投标方提供的产品与其应标招标技术文件的条文存在差异，招标方有权利要求退货，并将对下一年度的评标工作有不同程度的影响。 1.8投标方应在应标技术部分按本招标技术文件的要求如实详细的填写应标设备的标准配置表，并在应标商务部分按此标准配置进行报价，如发现二者有矛盾之处，将对评标工作有不同程度的影响。 1.9 投标方应充分理解本招标技术文件并按本招标技术文件的具体条款、格式要求填写应标的技术文件，如发现应标的技术文件条款、格式不符合本招标技术文件的要求，则认为应标不严肃，在评标时将有不同程度的扣分。 1.10标注“★”的条款为关键条款，作为评标时打分的重点参考。 2 工作范围 2.1范围和界限 1）本标书适应于交流额定电压UO/U为0.6/1kV交联聚乙烯绝缘低烟无卤阻燃耐火低压电力电缆的本体及其附件的设计、制造、装配、工厂试验、交付、现场安装和试验的指导、监督以及试运行工作。 2）现场安装和试验在投标方的技术指导和监督下由招标方完成。 3）本标书未说明，但又与设计、制造、装配、试验、运输、包装、保管、安装和运行
低烟无卤阻燃护套
低烟无卤阻燃护套、绝缘料——用于电力、通讯、控制电缆AFR/12是一种含阻燃剂的聚烯烃热塑性复合材料，不释放卤酸，具有自熄特点, 可大量减少有毒腐蚀 性气体的排放和烟雾的产生。由这种材料制成的电缆特别适合在要求具有高度安全性的公共场合下使用。 AFR/12具有良好的机械性能、加工性能和阻燃性能，并具有最优的性价比。 AFR/12的性能测试符合CEI 20.11M1、VDE 0207-24HM2、BS 6724、BS 7655 LTS1与LTS3、OVE K- cm cm M km M km 1 / 1
S/mm 以上典型值取自样片或电缆试样测试平均值。 挤出 AFR/12可用长径比L/D=18～25的挤出机挤出，建议采用低压缩比(类似挤橡胶或无卤材料)的螺杆， 也可以采用挤PVC 的螺杆低速挤出。慎用挤聚乙烯的螺杆。料筒要有良好的温控装置。 挤出机各段温度建议如下： 100 110120130140150160170180190200 1区 2区 3区 4区 法兰盘 机头 口模 以上温度仅供参考，具体温度控制应根据具体设备适当调整，但熔融温度不能超过170℃。筛网须用 宽眼网(<100孔/cm 2 )。但必须使用分流板，特别在使用低压缩比的螺杆时。 AFR/12既可采用压缩式挤出，也可采用挤管式挤出。 本料用户可自加各种色母粒，建议重量比为1.5%。 贮存 本料必须在下列条件下贮存: 1. 包装完好无破损; 2. 环境温度不超过30℃; 3. 不直接暴露在阳光下或风雨中。 包装 AFR/12每25kg 一袋防潮包装, 1250kg 托盘包装; 或1000kg 托盘防潮箱装。 （注：本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。请预览后才下载，期待您的好评与关注！）
尼龙阻燃(一类特选)
尼龙阻燃 目前可用于尼龙（聚酰胺）的阻燃剂种类较多，溴系阻燃剂如十溴联苯醚、十溴联苯乙烷等，磷系阻燃剂如红磷、三聚氰胺、氰脲酸盐（MCA），固体阻燃剂如三氧化二锑、硼酸锌等，一些阻燃剂之间的协同效果。 从使用效果和用量来看，在尼龙阻燃体系中，含卤阻燃剂体系是使用最为广泛的。含卤阻燃体系中在国外应用比较广泛的是聚溴化苯乙烯，它是二溴苯乙烯的均聚物，具有优异的热稳定性及与尼龙良好的混熔性，且在加工过程中具有良好的流动性，但其光稳定性差且成本较高，在国内并未普及使用；在国内应用比较广泛的是十溴联苯醚，因其溴含量较高、添加量少、阻燃效果好且成本较低，而成为国内众多企业优先选用的最为经济的一类阻燃剂，但是其燃烧时释放出有害气体及有毒物质DPO（即所谓的二恶英）等对人体有极大的伤害性。近年来，因欧盟RoHS/WEEE指令的颁布，业内的专家学者正致力于寻找实用高效的环保的无卤素阻燃剂。无卤阻燃体系应用较广的是红磷和三聚氰胺盐类。但是红磷因其本身带色的缘故只能用于黑色制品，且一般只用于尼龙6中，应用范围极窄；此外应用较为普遍的是三聚氰胺盐类，主要是三聚氰胺脲酸盐和磷酸盐，但是其阻燃效果不佳，添加量大且不能达到较高的阻燃等级，也只能适用于阻燃要求不高的场合。 尼龙的阻燃途径主要有:（1) 在复合过程中加入阻燃添加剂; 即通过机械混合方法,将阻燃剂加入到聚酰胺中,使其获得阻燃性，其优点是使用方便,适用面广,但对聚合物的使用性能有较大影响。可用于聚酰胺的主要添加型阻燃剂有双(六氯环戊二烯) 环辛烷、多磷酸铵、十溴二苯醚等。使用添加型阻燃剂是目前尼龙阻燃的主要方法；(2) 在聚合物链上或表面上接枝或键合阻燃基团; 即阻燃剂是作为一种反应单体参加反应,并结合到聚酰胺的主链或侧链上去,使聚酰胺本身含有阻燃成分。其特点是稳定性好,毒性小,对材料的使用性能影响小,阻燃性持久,是一种较为理想的方法。但操作和加工工艺复杂,在实际应用中不及添加型阻燃方法普遍。用于聚酰胺的反应型阻燃剂有双(羟乙基) 甲基氧膦、 1 ,3 ,62三(4 ,62二氨基222硫基三嗪) 己烷和三聚氰酸的混合物等；(3) 与阻燃单体(内酰胺、二元胺或二元酸) 进行共聚合作用。 尼龙阻燃剂及其作用方式 １卤系阻燃剂 卤系阻燃剂:卤系阻燃剂主要是在气相延缓或阻止聚合物的燃烧。它在高温下可产生自由基终止剂卤化氢(HX),与聚合物燃烧链反应中活性物质反应,并降低或消除此种活性游离基,从而减缓或终止气相燃烧中的链式反应达到阻燃目的。另一方面,HX是难燃性气体,稀释了氧的浓度,且其相对密度大于空气在聚合物与气相间形成气体保护层。在凝聚相中卤系阻燃剂还可通过脱水反应形成炭化状态促进成炭。适用于聚酰胺的卤系阻燃剂主要有:十溴二苯醚(DBDPO)、十四溴二苯氧基苯(saytex 120),溴代聚苯乙烯(BPS)、1,2-双(四溴邻苯二甲酰亚胺)乙烷(saytex BT-93)、 saytex EFR-5010、双(六氯环戊二烯)环辛烷等。 卤系阻燃剂对未增强和增强尼龙均很有效,它可以与协效金属氧化物、金属盐、
低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的发展_包金芳
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。［1］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/T 10707-2007《热塑性无卤低烟阻燃电缆料》、JB/T 10436-2004《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）。 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蚀性的卤化氢气体等有毒气体，致人窒息、死亡。［2］ 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，与卤系阻燃剂、三氧化二锑协同使用，阻燃效果更好。［4］ 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： 3.1 ROHS指令要求
无卤阻燃PA66
无卤阻燃PA66 无卤阻燃尼龙 无卤阻燃PA66 无卤阻燃尼龙 资料由长城塑胶提供 T e L 1 3 6 8 6 6 5 8 5 1 7 PA 俗称尼龙（Nylon）中文名：聚酰胺树脂英文名：Polyamide 特性 1、优良的力学性能。尼龙的机械强度高，韧性好。 2、自润性、耐摩擦性好。尼龙有良好的自润性，摩擦系数小，作为传动部件其使用寿命长。 3、优良的耐热性。如PA46等高结晶性尼龙的热变形温度很高，可在150°C下长期使用。PA6 6经过玻璃纤维增强以后，其热变形温度达到250°C以上。 4、优异的电绝缘性能。尼龙的体积电阻很高，耐击穿电压高，是优良的电气、电器绝缘材料。 5、优良的耐气候性。 6、吸水性。尼龙的吸水性大，饱和水可达到3%以上。在一定程度影响制件的尺寸稳定性。 应用 尼龙主要用于汽车工业、电气电子工业、交通运输业、机械制造工业、电线电缆通讯业、薄膜及日常用品。用于汽车工业的尼龙约占尼龙总消费量的1/3.主要是利用尼龙树脂密度小和优良的综合性能，以适应汽车轻量节能的要求。特别是利用它的机械强度较好、耐磨、自润滑等特点，制造各种轴承、齿轮、滑轮、输油管、储油器、耐油垫片，保护罩、支撑架、车轮罩盖、导流板、风扇、空气过滤器外壳、散热器水室、制动管、发动机罩、车门把手等。 加工工艺 PA66的收缩率为0.8%——1.3%，烘料80°烘4小时，料筒温度250°——270°，模温90°，熔点260°-280° PA66 美国杜邦 FE5171 食品级加纤33% FDA ST801 -40度耐寒抗冲击高韧性 408L 高抗冲击 FR50 阻燃V0 防火V0 加纤25%
低烟无卤阻燃电线的特点及识别方法
低烟无卤阻燃电线的特点及识别方法 低烟无卤阻燃电线的特点及识别方法是什么？对于低烟无卤阻燃电线我们一点也不了解，很多人只知道电线，但是对于一些不同用途的电线了解的还是极少的，所以我们要想认识低烟无卤阻燃电线就要先去了解一下低烟无卤阻燃电线的特点及识别方法是什么？具体的知识解答如下：低烟无卤阻燃电线的特点是什么？ 每一种电线的用途不同，那是因为它具有其他电线没有的特点，因此我们在选购低烟无卤阻燃电线之前还是先来了解一下低烟无卤阻燃电线的特点是什么吧。 1.低烟无卤阻燃电线的特点--抗张强度比一般PVC电线大：一般PVC电线抗张强度大于1.05Kgf/mm2，而低烟无卤电线抗张强度大于 1.2Kgf/mm2; 2.低烟无卤阻燃电线的特点--具有良好的耐候性(-30℃~105℃);具备良好的柔软的度(硬度为80-90); 3.低烟无卤阻燃电线的特点--具有非移性(因为此产品配方中不用添加可塑剂，故不会有移形性);燃烧时不会产生有毒黑烟(会产生少量白色烟雾);具有较高的体积电阻率：PVC电线一般为1012~1015Ω/cm3，低烟无卤电线大于1016Ω/cm3;(7) 具有良好的耐高压特性：PVC电线一般耐10KV以上，而低烟无卤电线高达15KV以上;(8) 具有良好的弹性和粘性。 低烟无卤阻燃电线的识别方法是什么？
1、低烟无卤阻燃电线的识别方法之产品名称识别法。电线--低烟无卤阻燃聚乙烯绝缘电线电缆;电缆--低烟无卤阻燃聚乙烯绝缘低烟无卤阻燃聚乙烯护套电力电缆。仿制品一般情况下名称都会有一点不同，如聚乙烯绝缘低烟无卤护套阻燃电力电缆等等。 2、低烟无卤阻燃电线的识别方法之表皮烧烫法。用电烙铁烫一下绝缘层应该没有明显凹陷，如果有较大凹陷则说明绝缘层使用的材料或者工艺存在缺陷。或者用打火机烧烤，正常情况下应该是不易点燃，长时间燃烧后电缆的绝缘层仍然比较完整，没有浓烟与刺激性气味，同时直径有所增加。如很容易点燃，则可以确定电缆的绝缘层没有使用低烟无卤材料(很可能是聚乙烯或者交联聚乙烯材料)。如果出现较大烟雾，则说明绝缘层使用的是含卤材料。如果长时间燃烧后，绝缘表面脱落严重，直径没有明显增加，则说明没有进行合适的辐照交联工艺处理。 3、低烟无卤阻燃电线的识别方法之热水浸泡法。把线芯或者电缆放在90℃的热水中浸泡，正常情况下绝缘电阻不会急速下降并保持在0.1MΩ/Km以上。如绝缘电阻急速下降甚至低于0.009MΩ/Km，则说明没有经过合适的辐照交联工艺处理。(聚乙烯或者交联聚乙烯绝缘材料不适用此方法识别，可以用上述第二条的方法进行识别)。 4、低烟无卤阻燃电线的识别方法之密度对比法。低烟无卤材料密度比水大，可以剥下少许绝缘层放入水中，如果浮在水面上方的，则肯定不是低烟无卤材料。
无卤阻燃剂发展现状及趋势
无卤阻燃剂发展现状及趋势* 王虎 刘吉平 （北京理工大学材料学院） 摘要介绍了近年来国内外磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂等无卤阻燃剂的发展状况和最新研究进展,指出无卤和绿色环保型阻燃剂是未来发展的主流。为了改善无卤阻燃剂的阻燃效果，粒度超细化、表面改性处理和协同复合是目前主要发展方向。 关键词无卤阻燃阻燃剂分类发展趋势 近年来，由于城市建筑更为密集、人口密度增大，各种建筑材料、装饰材料应用量急剧增大，火灾引起的人员伤亡和财产损失呈上升趋势。火灾已成为最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。此外，根据数据统计，火灾中的伤亡事故，有80%左右是由于火灾前期材料热解时产生的有毒气体和烟雾使人窒息无法逃生所造所造成的。因此，在提高材料阻燃性的同时，应尽量减少热裂解或燃烧生成的有毒气体和烟量。研究清洁、高效、与材料相容性好的无卤阻燃剂成为阻燃材料发展的重中之重。 1 无卤阻燃剂的分类及阻燃机理 1.1 磷系阻燃剂 在无卤阻燃体系的研究开发中磷系阻燃剂历史较长，该阻燃剂不仅克服了含卤阻燃剂燃烧烟雾大、放出有毒及腐蚀性气体的缺陷，同时又改善了无机阻燃剂高添加量严重影响材料的物理机械性能的缺点，做到了高阻燃性，低烟、低毒、无腐蚀性气体产生。 含有磷系阻燃剂的高聚物被引燃时，在其受热时阻燃剂热解磷的含氧酸，开始起到阻燃作用，其阻燃机制有气相机制和凝固相机制。在凝固相中，当磷系阻燃剂生成磷的含氧酸时，其促使树脂脱水、炭化，使可燃裂解产物减少。同时，磷的含氧酸多系粘稠状的半固态物质，可在材料表面形成一层覆盖于焦炭层的玻璃状熔融物，降低炭层的透气性和保护炭层不被继续氧化，从而抑制了燃烧的蔓延。根据磷系阻燃剂的组成和结构，可以分为无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂两类[1]。无机磷系阻燃剂包括红磷和磷酸盐类，有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、磷酸酯和磷盐等。 1.2 氮系阻燃剂 氮系阻燃剂低毒、不腐蚀,对热和紫外线稳定,阻燃效率好且价廉。目前应用的含氮阻燃剂主要包括三大类：三聚氰胺、双氰胺、胍盐及其衍生物。其中三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸和三聚氰胺磷酸酯是阻燃剂市场中最具有发展潜力的品种。关于氮系阻燃剂的阻燃机理，通常认为氮系阻燃剂受热分解后，易放出氨气、氮气、深度氮氧化物、水蒸汽等不燃性气体；不燃性气体的生成以及阻燃剂分解吸热（包括一部分阻燃剂的升华吸热）带走大部分热量，极大地降低聚合物的表
低烟无卤电线电缆型号
低烟无卤电线电缆型号 WDZ-BY电线适用于交流额定电压450/750V及以下的地铁、高层建筑、商场、剧院、发电站、化学工厂、城市广场及其他公用事业等对电缆阻燃特性要求高的场合。 WDZ-BY电线的无卤低烟、低卤低烟特性，当火灾发生时，蔓延速度慢，烟浓度低，可见度高，有害气体释放量小，便于人员撤离。燃烧气体的腐蚀性小，也避免了对仪器设备的损害，低卤、无卤的特性，使得电缆材料在耐老化和耐紫外线及其它辐照性能大大提高，从而延长电缆的使用寿命。WDZ-BY电线 WDZN-KYJY WDZ-KYJY WDZN-KYJY22 WDZ-KYJY22 WDZN-KYJYP2 WDZN-KYJYP23低烟无卤阻燃耐火控制电缆WDZ-YJV WDZN-YJV WDZN-YJV22 WDZ-YJY22低烟无卤阻燃耐火交联电力电缆WDZ-BY WDZN-BY低烟无卤阻燃耐火电线电缆 WDZ-BY电线产品执行标准GB9330-88Q/WTL11-2003电缆额定电压 UO/U:450/750V，交流聚烯烃UO/U为0.6/1KV电缆长期工作温度为:-20℃－90℃，主要技术指标：电缆应经受环境温度下工频电压试验3kV，5min不击穿。 推荐弯曲半径:无铠装应不小于电缆外径的6倍，有铠装或铜带屏蔽结构的应不 小于电缆外径的12倍。 ZR-KYJYP23 ZR-KYJYP23/HD铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装控制电缆 交联聚乙烯绝缘耐寒控制电缆适用于寒冷地区固定敷设用的额定电压0.6/1kV及以下的发电厂、变电场、矿山、石化等企业远距离操作的电器控制监控线路。KYJY/HD铜芯交联聚乙烯绝缘耐寒控制电缆固定敷设在低温及寒冷地区室内外电缆沟管道等场合 KYJYP/HD铜芯交联聚乙烯绝缘铜丝编织屏蔽耐寒控制电缆 固定敷设在低温及寒冷地区室内外电缆沟管道等要求屏蔽的场所 KYJYP2/HD铜芯交联聚乙烯绝缘铜带屏蔽耐寒控制电缆固定敷设在低温及寒 冷地区室内外电缆沟管道等要求屏蔽的场合 KYJYP23/HD铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装耐寒控制电缆 固定敷设在低温及寒冷地区室内外电缆沟管理等能承受较大机械外力的场合 产品具有优良的耐寒性能，电缆的护套在-40℃、16小时低温冲击条件下按 GB/T2951进行试验后无目力可见的裂纹。本产品结构尺寸和重量可与同规格的普通交联聚乙烯绝缘控制电缆视作等同。 电缆线芯长期允许工作温度不超过90℃。电缆敷设温度不低于-10℃。电缆允许弯曲半径为：无铠装的电缆不小于电缆外径的8倍；有铠装的电缆不小于电缆外径的16倍。
无卤阻燃聚烯烃电缆料的研究
无卤阻燃聚烯烃电缆料的研究 聚烯烃类高分子材料是一种易燃材料, 用其制作的电线电缆, 在高压、热源等条件下容易引起火灾,而火焰会沿着线缆迅速蔓延到整个线路。卤系阻燃剂以其添加量少、阻燃效果显著而得到广泛应用,在阻燃聚烯烃领域中曾占有重要地位。但此类含卤阻燃材料在燃烧时发烟量大, 会产生大量腐蚀性气体和有毒气体,给灭火、逃离和恢复工作带来很大困难,并造成二次危害。因此,随着人们环保意识提高、对阻燃技术认识的逐渐深入以及相关法律法规的出台,阻燃剂无卤化已成为阻燃技术发展的主要方向之一,无卤阻燃聚烯烃电缆料也得到了广泛应用。 1.树脂的选择 无卤阻燃电缆料的基体树脂一般选用聚烯烃,主要包括聚乙烯( PE ) 、聚丙烯( PP ) 、乙丙橡胶( EPR ) 、乙烯- 醋酸乙烯共聚物( E VA )等。对于用作电缆材料的高聚物, 不仅要求具有优良的电绝缘性能、耐高( 低) 温性能等, 而且其力学性能也是非常重要的指标,要求它们有一定的强度和韧性。由于PE 、PP是非极性材料, 与极性较强的无机阻燃剂溶度参数相差很大,当大量无机阻燃剂加入后会使材料的力学性能下降较多, 因此需要对聚烯烃加以改性。通过专业知识的掌握可以通过交联的方法改变其性能。 1.1过氧化物交联法 是指将过氧化物加入到高分子材料制品中, 在适当的高压下经过一定时间的高温加热,使过氧化物分解进而引发一系列自由基反应,从而使聚合物产生碳—碳交联结构。过氧化物交联法是传统的化学交联方法,技术发展成熟,但需要在高温高压和专用设备中长时间反应, 能量消耗大,生产效率低,限制了其使用范围。 1.2硅烷交联法 指在引发剂的作用下, 将硅烷接枝到聚合物的分子链上, 接枝产物在催化剂和水的作用下进行水解, 缩聚, 最终形成Si —O —Si的交联结构。硅烷交联又可分为二步法( Si op l a s) 、一步法( Mono sil )和乙烯基硅烷共聚物法( V isi c o ) 三种。该方法设备投资少, 生产成本低, 生产率较高, 制造工艺具有多功能性; 适用于厚、薄各种形状的制品,同时也适用于填充型复合材料; 可用于所有密度聚乙烯及其共聚物。 1.3辐照交联法 即用电子束或放射性元素产生的高能射线对聚烯烃进行照射, 其分子链被高能射线打断,产生游离自由基,两个或者几个线型大分子自由基重新交叉链接起来形成网状结构。采用此法,交联与挤塑分开进行,不受电缆料及电线电缆的加工温度的影响, 产品质量容易控制, 生产效率高,废品率低; 交联过程中不需要另外的自由基引发剂( 如过氧化物
无卤阻燃聚碳酸酯新进展
无卤阻燃聚碳酸酯新进展* 欧育湘 赵 毅 (北京理工大学阻燃材料研究国家专业实验室,北京 100081) 韩廷解 钟 柳 (武警后勤装备研究所,北京 102613) (成都西华大学理化学院,成都 610039) 摘要 介绍阻燃聚碳酸酯(PC)用无卤阻燃剂的结构及性能,分析和讨论了笔者合成的两种新型固态磷酸酯类阻燃剂阻燃PC的性能、特点和阻燃模式,由此制得的阻燃PC材料在性能、价格和环保上均具优势。此外,综述了氧化膦、聚硅氧烷及磺酸盐阻燃PC的最新进展。 关键词 聚碳酸酯 无卤阻燃剂 磷酸酯 聚硅氧烷 磺酸盐 传统的阻燃聚碳酸酯(PC)材料常采用溴系阻燃剂 (BFR)阻燃,如加入质量分数6%~9%的含溴环氧低聚物 (一般不添加Sb 2O 3 ,以免引起PC降解和恶化PC的透明性) 即可使PC的阻燃等级达到UL94V-0级,且对其热变形温 度(HDT)影响甚小,甚至可增加PC的冲击强度。在此类阻 燃PC材料中加入一定量的热致液晶聚酯,可改善其流动 性,因而可用于注塑薄壁型制品[1]。又如加入质量分数约 10%的含溴碳酸酯低聚物也可使PC达到U L94V-0级,且 阻燃PC的物理性能较佳[2]。另外,溴代三甲基苯基氢化茚 也是很适于PC的溴系阻燃剂,但为了使PC达到UL94V-0 级,添加的质量分数需15%以上[3]。含溴磷酸酯[三(二溴 苯基)磷酸酯]具有分子内磷-溴协同效应,质量分数为8% ~10%时即可赋予PC UL94V-0级[4]。但随着对阻燃高分 子材料环保方面的要求越来越高,BFR的应用受到越来越多 的限制,因此无卤阻燃剂开始在阻燃PC中得到越来越广泛 的应用。可用于PC的无卤阻燃剂有新型固态磷酸酯阻燃 剂,反应型磷系阻燃剂,磺酸盐、磺酰胺盐、有机硅系阻燃剂 及红磷等[5-12],与BFR相比,它们均有利于保护生态环境及 人类健康。 1 阻燃PC用无卤阻燃剂的结构及性能 (1)三苯基磷酸酯(TPP),淡黄色固体,熔点不高于 50 ,质量损失5%时的热失重温度(T 5% )为260 ,其结构 式如下: (7)双(羟苯基)苯基氧化膦(B HPPO),白色固体,熔点 *国家863计划资助项目(2007AA03Z500) 收稿日期:2008 11 03
无卤低烟阻燃电缆设计说明
无卤低烟阻燃电缆设计 阻燃电缆在过去20多年的实践过程中，多采用氯丁胶和聚氯乙烯PVC作为护套材料，一旦受热和烧着，其燃烧释放出的烟雾量非常大，用IEC61034或GB/T17651-1998测量出的透光率在10%以下，而且其释放出的氯化氢（HCL）气体含量很多，用IEC60754或GB/T17650-1998测量的HCL含量达到200~300mg/g。如此浓的烟雾再加上如HCL、H2S和CO等毒性气体对人的呼吸系统的刺激和血液中毒，受灾的人员根本无法逃离火灾现场。据国外消防白皮书记载，这种在“二次灾害”中伤亡的人员占整个火灾伤亡人数的70%~80%，在我国煤矿火灾事故的伤亡人数中，受害于“二次灾害”的人数比例也是非常可观。为此，含卤阻燃如PVC电缆又到了一个必须更新的重要阶段，研制和应用无卤阻燃或低烟低毒（卤）阻燃电缆是非常必要的，也是阻燃电缆发展的必然趋势。
图不同的塑料燃烧产生烟雾浓度差异 为了说明高聚物材料对电缆燃烧烟浓度的影响，选择了如martinswerk的PVC-P和EVA无卤低烟阻燃料的试片的烟密度曲线图和中国电工技术学会年会建筑线缆论文集P145的图，有关无卤低烟阻燃电缆、低卤低烟阻燃电缆、普通PVC阻燃电缆等几种类型电缆，按照GB12666.7-90《电线电缆燃烧烟浓度试验方法》的规定测定其在燃烧过程中的最低透光率。最低透光率越小，则电缆燃烧烟浓度就越大；反之则电缆燃烧烟浓度就越小，试验结果如图所示。 视野清晰 视野模糊 无视野 图燃烧不同的电缆透光率变化曲线 1-无卤低烟阻燃船用电力电缆 2-无卤低烟阻燃控制电缆 3-低卤低烟阻燃PVC护套XLPE绝缘电力电缆 4-低卤低烟阻燃PVC绝缘及护套电力电缆 5-普通阻燃PVC绝缘及护套电力电缆 6-普通阻燃PVC绝缘及护套控制电缆
关于防火电线电缆(阻燃和耐火、低烟无卤等)的特性和型号知识
关于防火电线电缆（阻燃和耐火、低烟无卤等）的特性和型号知识 摘要：根据国际标准对电线电缆防火性能的要求，作者提出用相应燃烧特性的汉语拼音首位字母定型，并按规定顺序排列，作为前缀加在一般电线电缆型号之前而成为防火电线电缆的型号。其优点是顺应国内约定俗成的习惯，简便直观，容易记忆，便于日后的增创 关键词：防火电线电缆；阻燃；耐火；无卤；低卤；低烟；低毒 1引言 防火（Flame proof）电线电缆为具有防火性能电线电缆的总称，通常分为阻燃电线电缆和耐火电线电缆两类。从防火安全和消防救生出发，对电线电缆防火性能的要求越来越多，例如：阻燃（Flame retardancy）--阻滞、延缓火焰沿着电线电缆的蔓延，使火灾不扩大。耐火（Fire resistance）--在火焰燃烧情况下能保持一定时间的运行，即保持线路的完整性（Circuit integrity）。无卤（Free halogen）--构成电线电缆的材料不含卤素，其燃烧产物的腐蚀性较低。低卤（Low halogen）--构成电线电缆的材料中可含有卤素，但含量较低。低烟（Low smoke）--电线电缆燃烧时产生的烟尘较少，即透光率较高。低毒（LOW toxicity）--电线电缆材料燃烧时产生的气体毒性较低。 我国阻燃和耐火电线电缆的研究开发始于1982年。经过5年时间，即1987年，许多电缆厂家已投入生产并为用户所认同。针对当时对燃烧特性的命名和型号比较混乱的情况，笔者提出以燃烧试验方法相对应的电线电缆燃烧特性，对防火电线电缆进行分类，用汉语拼音的首位字母定型作为相应普通电线电缆型号的前缀。其中阻燃电线电缆类的型号ZR 和耐火电线电缆类的型号NH已沿用至今。随着防火电线电缆在开发研究中所取得的许多新进展，原有型号已不敷使用。加之投产厂家越来越多，在制订企业标准时，对有关型号各取所需，又造成新的混乱。最突出的表现是，电线电缆的燃烧特性相同，但名称和型号却不同。业内及用户强烈要求改变这个状况，希望对型号予以统一。为此，本文提出防火电线电缆型号的编制方法，供日后编制企业标准或行业标准参考。 2 防火电线电缆型号的编制原则（1）一个型号对应于一个燃烧特性，有相应的试验方法和具体的指标可以考核，并用汉语拼音的首位字母表示，尽量简化。 （2）型号用前缀方法加在普通电线电缆型号之前。（3）普通电线电缆固有的燃烧特性，不另给型号。（4）留有补充发展的余地。 目前我国标准与IEC国际标准尚有些差别，因为有些标准，IEC颁布在我国标准之后，根据等同采用国际标准的原则，今后这种差别将会消除。 3 防火电缆型号及使用方法的说明 3.1关于阻燃（ZURAN）根据IEC 332，阻燃有单根和成束之分。十多年前，我国电线电缆主要为聚氯乙烯、氯丁橡皮等含卤制品，通过单根垂直燃烧试验在产品标准中是基本要求，因此不需要给予单根阻燃的型号。而把成束C类作为阻燃电线电缆的基本要求，把B类和A类作为用户必须特别指定的阻燃要求。因此，用阻燃（ZURAN）的首位字母ZR作为型号也就盛行一时了。现在的情况不同。聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯、乙丙、天然一丁苯等是易燃材料，当其阻燃制品
PC阻燃
PC用无卤阻燃剂研究进展综述 姓名：王文超 摘要：聚碳酸酯(PC)具有突出的冲击性能、透明性、尺寸稳定性，优良的力学性能和电性能，较高的玻璃化转变温度(140-150℃)、热变形温度(132-138℃)，以及较宽的使用温度范围(-60-120℃)，广泛应用于电子电气、建筑、包装、医疗器械、光学仪器、交通运输等领域，并迅速向航空、航天、计算机等领域发展。据业内人士估计，全球市场对PC的需求量以年均8%-10%的速度增长，DVD用光学级PC将成为PC的主要增长领域。2002-2008年我国市场对PC的需求年均增长率为10.4%。PC的阻燃性(氧指数为21%-24%，阻燃性能达到UL94V-2级)虽然优于普通的热塑性聚合物(如聚乙烯、聚丙烯等)，但仍难以满足某些应用领域对阻燃性能的要求，因此须对PC进行阻燃改性。 1. 磷系阻燃剂 1.1 磷系阻燃剂是一类除对聚苯乙烯和聚烯烃等以外的聚合物都非常有效的阻燃剂，具 有低毒、持久、价廉、热稳定性好等特点，目前已经得到广泛应用，美国磷系阻燃剂的消费量已经超过溴系阻燃剂。近10年磷系阻燃剂也已成为国内阻燃剂研究与开发的热点，目前已开发出30多个品种。磷系阻燃剂与卤系阻燃剂并用，其协同阻燃效果更佳。磷系阻燃剂分为磷酸酯类、氧化磷类、盐类、杂环类等系列。但磷系阻燃剂易腐蚀模具，降低聚合物的加工性能，并且有毒性物质易从塑料中渗出，造成二次污染。 1.2 Wang C.S.等以双苯基碳酸酯(DBP)、双酚A(BAP)和含磷杂菲结构磷酸酯类(ODOPB) 阻燃剂为原料，通过酯交换反应合成了含磷共聚PC。研究表明，当磷的质量分数仅为0.75%时，材料的氧指数达31%，且随磷含量的增加而增大。其阻燃机理为：当材料燃烧时ODOPB 吸热脱水，放出水蒸气并形成玻璃层覆盖在材料表面，阻止氧气和热量向材料内部传递，提高了聚合物的热分解温度。 1.3 B.M.Alexander等合成了含炔、磷的阻燃剂，研究了其对PC阻燃性能的影响。当阻 燃剂质量分数为10%时，材料的阻燃性能达UL94V-0级。V.L.Sergei等研究了DBP、磷酸三苯酯(TPP)及间苯二酚双(二苯基)磷酸酯(RDP)对ABS/PC合金阻燃性能的影响。结果表明，这3种阻燃剂主要是固相阻燃，并且DBP的热稳定性、阻燃性、耐水解性优于RDP和TPP，添加DBP至磷质量分数为1%时，ABS/PC(3/1)合金的阻燃性能达UL94V-0级。一般情况下，添加0.5%的聚四氟乙烯可以防止材料的熔滴滴落，降低阻燃剂用量。
低烟无卤阻燃护套料在应用中的几个问题
低烟无卤阻燃护套料在应用中的几个问题 摘要：本文介绍了低烟无卤护套料在应用中出现的几个典型的问题，包括挤出加工困难、护套易开裂、材料热变形很难通过等问题，目的是抛砖引玉，共同探讨。 关键词：阻燃；挤出；开裂；热变形 一、前言 近几年来，随着国民经济的迅速发展，特别是电力、电子及信息化等行业的发展尤为迅速，使得与之配套的阻燃电线电缆用量剧增，由于人们对线缆的环保、安全要求越来越高，传统的PVC护套材料虽然阻燃性能好、价格低廉、容易加工，但由于其燃烧时会放出大量的卤化氢气体和浓烟，造成火灾的“二次危害”，对人体健康及环境损害很大。当今人们越来越重视环保，特别是应用在地铁、船舶、建筑、家用电器等对环保要求较高的环境，低烟无卤材料护套的电线电缆，得到了广泛的应用，并有愈演愈烈之势。 目前线缆行业里应用较为广泛的是热塑性低烟无卤聚烯烃材料，聚烯烃基料以EVA为多，几年应用下来，发现几个问题，再次提出来探讨一下。 二、挤出加工问题 说到这个问题，就不能不提一下此种阻燃材料的阻燃基理。聚烯烃是无卤材料，纯碳氢化合物，燃烧时分解出水和二氧化碳，不产生明显的烟雾和有毒的腐蚀性气体，其本身是可燃的，要加入无卤的阻燃剂组成无卤阻燃材料。要达到要求的阻燃效果，需添加大量的阻燃填充剂Al(OH)3或Mg(OH)2，填充量150份以上。这种水合金属氧化物受热后，会释放结晶水，吸收大量热量，从而抑制聚合物温度上升，延缓热分解，来阻止燃烧。另外，脱水分解所产生的水蒸气，能稀释可燃性的气体，从而起到阻燃效果。 但是，添加大量的阻燃剂后，会使材料的机械性能明显降低，由于无卤阻燃护套料中含有较多的氢氧化铝或氢氧化镁填充剂，导致胶料硬度高，挤塑时生热大，护套挤制困难。特别是使用普通PE的高压缩比螺杆生产时，螺腔内压力过大易导致剪切生热，使实际温度比设定的温度高许多，容易引起物料过热机械分解，吸出水分，从而使线缆在离模后表面粗糙，有气孔，影响护套的机械物理性能。经过生产实践，加强对主机温度的控制可以消除此种现象，挤出机各段都要有风冷装置，并保证功率足够，使各区的温度不要超过170℃。另外采用低压缩螺杆，也可以大大降低材料的剪切热，其压缩比在1.1～1.5：1之间，长径比在20～25：1之间即可，此种螺杆加工无卤阻燃护套的工艺性能较优异且能大大提高生产效率，由于无机阻燃剂氢氧化铝或氢氧化镁的加入，使无卤阻燃电缆料极易吸潮，为了达到更加的挤塑质量，一般在生产前需对无卤阻燃料进行烘干，烘干温度控制在60～80℃（最高不得超过90℃）、时间控制在4小时左右。 无卤阻燃料挤出加工中的关键工艺因素之一是挤出模具的设计。挤出模具分三种形式：挤压式、挤管式和半挤压式。三种形式的模具均可用于挤制此料。挤压式模具是模芯没有管状承径部分，模芯缩在模套承径后面。料流是靠压力通过模套实现最后定型的，挤出的塑胶层结构紧密、外表平整。由于在模口处产生较大的反作用力，会出现离模膨胀，一般模套内径比成品外径小5%左右，但使用挤压式模具，护套偏心调节困难，厚薄不易控制。挤管式模具模芯有管状承径部分，模芯口端面伸出模套口或持平。固有挤出速度快、生产操作简单、偏心易调节、护套厚薄容易控制等优点，但该模具类型的缺点是塑胶层致密性差、外表不如挤压式模具圆整。半挤压式模具模芯有管状承径部分但比较短。模芯承径的端面缩进模套口面，这是挤压式与挤管式的过渡形式，通常在大规格挤包及护层要求紧密时采用。如果采用半挤压式或挤管式模具，模具的拉伸比不能太大，1.5～2.0之间即可。 三、护套开裂问题 使用低烟无卤阻燃护套的电缆在敷设时或在电缆盘上护套即开裂的情况，几年来已经发生过多次，由于在聚烯烃中添加了大量的无机阻燃料，使材料的机械物理性能急剧下降，相对于
关于防火电线电缆(阻燃和耐火、低烟无卤等)的特性和型号知识
关于防火电线电缆(阻燃和耐火、低烟无卤等)的特性和型号知识
关于防火电线电缆（阻燃和耐火、低烟无卤等）的特性和型号知识摘要：根据国际标准对电线电缆防火性能的要求，作者提出用相应燃烧特性的汉语拼音首位字母定型，并按规定顺序排列，作为前缀加在一般电线电缆型号之前而成为防火电线电缆的型号。其优点是顺应国内约定俗成的习惯，简便直观，容易记忆，便于日后的增创 关键词：防火电线电缆；阻燃；耐火；无卤；低卤；低烟；低毒 1引言 防火（Flame proof）电线电缆为具有防火性能电线电缆的总称，通常分为阻燃电线电缆和耐火电线电缆两类。从防火安全和消防救生出发，对电线电缆防火性能的要求越来越多，例如：阻燃（Flame retardancy）--阻滞、延缓火焰沿着电线电缆的蔓延，使火灾不扩大。耐火（Fire resistance）--在火焰燃烧情况下能保持一定时间的运行，即保持线路的完整性（Circuit integrity）。 无卤（Free halogen）--构成电线电缆的材
料不含卤素，其燃烧产物的腐蚀性较低。 低卤（Low halogen）--构成电线电缆的材料中可含有卤素，但含量较低。低烟（Low smoke）--电线电缆燃烧时产生的烟尘较少，即透光率较高。低毒（LOW toxicity）--电线电缆材料燃烧时产生的气体毒性较低。 我国阻燃和耐火电线电缆的研究开发始于1982年。经过5年时间，即1987年，许多电缆厂家已投入生产并为用户所认同。针对当时对燃烧特性的命名和型号比较混乱的情况，笔者提出以燃烧试验方法相对应的电线电缆燃烧特性，对防火电线电缆进行分类，用汉语拼音的首位字母定型作为相应普通电线电缆型号的前缀。其中阻燃电线电缆类的型号ZR和耐火电线电 缆类的型号NH已沿用至今。随着防火电线电缆在开发研究中所取得的许多新进展，原有型号已不敷使用。加之投产厂家越来越多，在制订企业标准时，对有关型号各取所需，又造成新的混乱。最突出的表现是，电线电缆的燃烧特性相同，但名称和型号却不同。业内及用户强烈要求改变这个状况，希望对型号予以统一。为此，