无卤低烟阻燃电缆料的研究

热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃护套料的抗开裂性能研究

摘要：在某些需要阻燃特性条件下布线电缆，所以在地铁、隧道、石油、煤炭、建筑物、计算机房、公共建筑等的电缆，现在都是用阻燃材料制成的，尤其是在地铁的大型建设项目中。高压或信号线路可以传输铁路下方。使用阻燃电缆材料可减少火灾或损坏线路引起的火灾，因为轨道电缆需要阻燃护套料。通常分为两类:一类用于PVC、一类EVA、PE。普通PVC卤素等有毒物质含有，燃烧时释放氰化物并暴露于环境中。不耐臭氧和水，缩短寿命。增加低烟卤化物可减少燃烧过程中产生的有毒和腐蚀性气体的数量。在通风不良的情况下，例如飞机、火车车厢或船舶，通常使用低烟无卤护套。开裂是常见的品质问题。电缆材料抗开裂由HDPE/EVA比、氢的选择和填充系数的研究确定。力学、阻燃、流变特性的影响，实现了电缆材料的整体性能卓越，从而解决了电缆材料开裂存在的问题。

关键词：抗开裂；化学合成法氢氧化铝；低烟无卤；阻燃

热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃护国内外的研究，例如抗开协同剂、协效剂等。虽然裂纹的强度可以测试，但使用起来比较昂贵和困难。目前还有其他EVA/LLDPE配方采用填充氢氧化铝，但耐热性较低。一般来说，可以选择良好的热树脂来增强开裂性。因此本文选用EVA/LLDPE氢填料处方来开裂性缺陷。影响材料抗开裂是无机阻燃剂的数量和性质也有关系。因此，本文研究了低烟无卤阻燃聚烯烃护套料抗开裂性能影响。

一、慨况

由于金属、能源、电子、自动化和信息网络的迅速发展，我国的配套电缆和电线使用大大增加，包括电气、控制、信号电缆、测量设备和计算机电缆，特别是阻燃电缆通常使用聚氯乙烯作为安全护套。尽管聚氯乙烯具有良好的阻燃、经济实惠的性价比和良好的工艺性能，但由于卤素还原较高，在燃烧过程中消除了大量卤化氢和烟雾，从而导致火灾的“第二危害”。这增加了火灾造成的伤害。传统含卤电缆材料在燃烧过程中大量排放有毒卤化氢，危害生命和设施，限制使用。低烟、环保、阻燃剂和无卤聚合材料的研究变得越来越重要。其高性能、阻燃材料的研制是阻燃技术是一个重要问题和挑战。由于无机填料在这种阻燃体系中通常用作阻燃剂，因此虽然有毒，但作为阻燃剂的作用较弱。为了满足电阻率需求，必须超过50%填充量，对复合材料的物理、机械和加工性能产生重大影响。随着填充体积的增大，聚合物分子之间的连续性将被分离，这有助于减小大型分子链之间的应力以及材料的强度和粘度。由于聚合物基材料和防水无机填料的应变率存在显着差异，低无卤聚合材料由于收缩不均匀、结构缺陷和内部应力不均匀而可能会在热胀缩过程中出现裂缝，从而可能导致布线产品出现严重故障。

２００８年第５期　Ｎｏ．５　２００８　电线电缆　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｗｉｒｅ＆Ｃａｂｌｅ　２００８年１０月　Ｏｃｔ．，２００８　

无卤低烟阻燃聚烯烃型预制分支电缆　

制造技术的探讨　

赵怀顺　

（上海亚龙工业集团有限公司，上海２０１５０６）　

摘要：对无卤低烟阻燃聚烯烃型预制分支电缆连接体注塑的绝缘材料应用、注塑工艺进行分析，并从设备改　造、模具设计、材料开发等要点入手，探讨解决的途径。　关键词：预制分支电缆；聚烯烃；无卤低烟阻燃；连接体；注塑材料和工艺　中图分类号：ＴＭ２４６．９　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２　６９０１（２００８）０５－００１４－０３　

Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ　

Ｂｒａｎｃｈｅｄ　Ｃａｂｌｅｓ　ｗｉｔｈ　ＬＯＷ　Ｓｍｏｋｅ　ＨＦＦＲ　Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｅ　Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　

ＺＨＡＯ　Ｈｕａｉ．ｓｈｕｎ　（Ｓｈａｎｇｈａｉ　ＹａＬｏｎｇ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０１５０６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　ｍｏｌｄｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ａｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ　ｂｒａｎｃｈｅｄ　ｃａｂｌｅｓ　ｗｉｔｈ　ｌｏｗ　ｓｍｏｋｅ　ＨＦＦＲ　ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｅ　ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ａ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｉｎ　ｖｉｅｗｓ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｍｏｌｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ　ｂｒａｎｃｈｅｄ　ｃａｂｌｅ；ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｅ；ｌｏｗ　ｓｍｏｋｅ　ＨＦＦＲ；ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ；ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　ｍｏｌｄｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ａｎｄ　

低烟无卤聚烯烃阻燃料

低烟无卤聚烯烃阻燃注塑料

产品简介: 该产品无卤、低发烟量、高阻燃、热塑型的聚烯烃注塑料，适用于分支电缆注塑头及各种接插件。可直接制成各种颜色或加入聚烯烃类色母料。该材料具有较好的物理机械性能及良好的阻燃性能，断裂伸长率高，耐开裂性能好，加工性能特别优良。绿色环保符合欧ROH指令。

一.性能典型值

性 能 单位 典型值 测试方法

密度 g/cm3 1.10 G B1033

原始拉伸强度 Mpa 6 GB/T1040

原始断裂伸长率 ﹪ 350 GB/T1040

冲击脆化温度（-35℃） 通过 GB5470

20℃体积电阻系数 ΩM 2×1012 GB1410

击穿电压力 MV/m 32 GB1408

氧指数 ﹪ 31 GB1408

烟密度 有焰 50 GB8323

无焰 92

PH值 5.4 IEC754-2

电导率 µ s/cm 9.1 IEC754-2

以上列数据是本产品的典型值,不作产品的标准考核值

二.良好的物理性能

断裂伸长率

传统的ATH低烟无卤阻燃电缆料的断裂伸长率只有240%左右，我公司生产的低烟无卤阻燃电缆料的断裂伸长率可以达到300%以上。

从另一个方面说，断裂伸长率的好坏直接影响着低烟无卤阻燃料的耐环境开裂性能的好坏，断裂伸长率大，耐环境开裂性能就好。

耐环境开裂性能

耐环境开裂性能远远优于传统的低烟无卤阻燃料。

成型收缩率小，一般在0.5%左右.

三. 加工技术

本产品加工性能优良，可在普通柱塞式、螺杆式注塑机上成型，注塑温度为：150-180℃左右，可根据具体情况进行调整。一般情况下，最高温度不应超过200℃。

四.高效的阻燃性能

氧指数：氧指数在30以上。

燃烧时炭化速度快，成膜性好，短时间点燃后离火自熄。

五.高标准的环保性能

无卤，无铅，无硫/锑，低烟，低腐蚀，符合欧洲绿色环保要求。

低烟无卤电线特性：

(1) 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) 具有良好的耐候性(-30℃~105℃)；

(3) 具备良好的柔软度(硬度为80—90)；

(4) 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)；

(5) 燃烧时不会产生有毒黑烟(会产生少量白色烟雾)；

(6) 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。

3. 低烟无卤线材配方添加材料：

(1) 选用线型PE及弹性PE为主要树脂，阻燃材料选用三种含结晶水的金属氧化物：分别为在200℃、300℃、300℃以上失去结晶水。

硅酮母粒和硅酮粉！

外 观 白色颗粒 白色粉末

有效成份（%） 50 100

用量（%） 1 - 5 0.5 - 2.0

使塑料制品功能得到增强，帮助塑料制品功能完美化，使制品具有抑烟、不产生可见烟尘、发烟量减少；有阻燃效果可达V-0级的良好阻燃功能；增加色母粒滑动性，润滑作用强，使制品表面光滑；可提高挤出性能，使挤出机任何部件在任何操作过程均不产生粘滞，不粘钻头；能助进色料分散、混合，使制品内部结构致密、均匀；提高制成品的的强度，耐冲击，好成型；能改进塑料薄膜的润滑性、防止粉连；耐高温、耐磨、导电等功能。

硅酮塑料改性添加剂是由超高分子量固态硅氧烷制成，在现今生产比较多的几中低烟无卤等高填充体系（PP、EVA、PE）的加工上，它不仅可提高熔体加工流动性，降低螺杆的扭力，提高脱模性，提高色粉或无机物的分散性，提高树脂与填料的相容性，提高制品的表面光洁度和表面手感，改善产品拉伸和冲击强度，提高制品的耐磨、抗划伤性能，超高分子量助剂不象低分子量助剂那样牺牲产品的力学性能，同时超高分子量固态硅氧烷还是高效的阻燃协效剂，与氢氧化镁、氢氧化铝等体系相协效降低烟指数、发烟量、发热量和一氧化碳的产生量。