一.低煙無鹵電纜 (LS0H或(huò)LSZH) 阻燃線纜料的演變(biàn)與崛起
1.有鹵無鹵的(de)爭論
含鹵(特別是溴係)阻燃聚合物體係(xì)因其突出的阻燃效果,80年代(dài)中期以前在阻燃聚合物市場中占有(yǒu)的統治(zhì)地位。
電線電纜(lǎn)工(gōng)業界中的聚氯乙(yǐ)烯(PVC)即是其中的一例,至今仍在護套和(hé)絕緣料中(zhōng)承擔著主要角色。
隨(suí)著社會的進步和科學(xué)技術的飛(fēi)速發展,PVC內在的弱點(燃燒時釋放的大量煙霧,嚴重的腐蝕(shí)性氣(qì)體和有毒氣體)益發明顯。
從那時起評估和尋找PVC料的替代物遂成為人們爭論的焦點。
2. 對火災安全的兩種由來已(yǐ)久(jiǔ)概念的形成
過去的15年(1987-至今)無鹵(lǔ)阻燃體係逐漸進入了歐洲,並被接受為電纜製造技術的一個部分。
而美國則並非如此,一般隻限於返銷(xiāo)歐洲(zhōu)的產(chǎn)品才做此規定。
歐洲和美國基於不同(tóng)的國情(qíng)和背景有著*對立的觀點: 美國流傳的概念認為:禍災的根源在於(yú)一氧化碳(CO)毒氣的產生以及其後的轟燃("flashover")過程中CO轉化為CO2的熱釋放。
因此,如果能通過一些辦法(fǎ)控(kòng)製過(guò)程的熱釋放,即(jí)可減少火災的危害。
歐洲傳統以來深信:禍災的嚴重性取決於人們脫離火情現場的成功率。
煙氣的刺激(jī)性和毒性是製約脫離(lí)火情現場的主要因素(sù)。
因此,對於燃燒中產生的煙,毒,和(hé)腐蝕應該給予優先的關注。
換言之,*擯棄鹵素物質的生產和使用是當務之急。
上述爭論波及到整個工業界。
1997.2.-1999.9期間歐洲11國(另特約日本參加(jiā))的(de)12國會議對電子電器產品(包括印刷電路(lù)板, 電線(xiàn)電纜,器件封裝,聯結件等)行業中尋找鹵素替代物做了(le)專題探(tàn)討。
積極尋找含鹵阻燃劑的代替品已成為業界的當務之急。
二.線纜產業的進展
電線電纜行業的發展尤為突出。
當前世界上已(yǐ)有為數眾多的電線電纜料(liào)的供應商。
其中(zhōng)大部分廠家新近正(zhèng)在從(cóng)事無鹵材料的開發研製與生產。
例如:DuPont, Alpha Gary, BASF, Bayer, Borealis, Exxon, Hoechst和Shel繞包機l Chemicals等。
市場上已有供不同種用途(建築(zhù),通訊,交通,鐵路等)需要的不同類型的無鹵電纜產品。
應該看到,隨著線纜(lǎn)行業的發展,除電力電纜外,建築物內市電(diàn)(220/240伏)布線電纜,電纜以及數據電纜(lǎn)都得到了長足的進展。
迄(qì)今,力纜(< 1 kV)及220/240伏市電線纜料中的一半以上仍是PVC線纜料。
一般,建築市電布線電纜及電纜均為護套(PVC) + 絕緣(PVC) ; 數據電纜:則是護套(PVC) + 絕緣(中密或高密PE)。
有(yǒu)趨勢表明在重要場合下LSZH將逐漸成為這些線纜料(liào)的。
例如英國自從倫敦*地鐵站慘痛(tòng)火災事故(gù)發生(shēng)以(yǐ)後,相關部門已經明令在公共場合下必須采用符合使用技術指標的LSZH電纜料。
近代計算機網絡的出(chū)現帶動計算機局域網(LAN)的飛速發展,進而導致對(duì)相互連接的數據傳(chuán)輸電纜的渴求與日俱增。
一般估計,每台(tái)計算機平均需要100米的LAN電纜。
由於數據電纜的電性能遠優於電纜,因此(cǐ),進一(yī)步的(de)發展(zhǎn),LAN電纜必將進入內部係統。
麵對來自以美國(guó)為主的異議以及考慮到未來的發展前(qián)景,進(jìn)一(yī)步推動以無鹵聚烯烴電(diàn)纜料為主的電纜(lǎn)料行業,2001年在歐洲成立了FROCC (Fire Retardant Olefinic Cable Compounds) 協會(huì)。
三.環保安全及標準法規(guī)
來自環保壓力
近來歐(ōu)共體(EC)傾向(xiàng)於采用新版IEC60332(3),即除原規定的火焰傳播高度實驗指標外,新增加了熱釋放和煙釋放的指標.
向美國UL1666垂直安裝電纜和光纜(lǎn)火焰傳播高度實驗(Riser Vertical Fire Test)靠攏.
總的方向:安全環保*。
製定頒(bān)布更加嚴(yán)格的法規(guī)與標準。
四.無鹵阻燃線纜材料的技術指標
總的(de)技術發展方向:
1) 提(tí)高產品的高科(kē)技含量(如,相(xiàng)界麵相容技術,抗老化技術(shù),膨脹型阻燃(rán)技(jì)術,納米技(jì)術,特殊(shū)加工技術,等(děng))
2) 嚴格三低兩高要求:低煙,低毒,低腐蝕,高阻燃,
3) 提高(質量/價格)比
高阻(zǔ)燃性能
極限氧指數LOI是電線電(diàn)纜行(háng)業中傳統評價線纜料阻燃性能的一個但並不(bú)全麵的技術參數。
為了彌(mí)補它的不足,近(jìn)年來(lái)行業中增添另一個技術(shù)參數 --- LOI的溫度指數(TI, temperature index)。
近20年來TI參數從無到有,從低到高。
80年代初定為260°C,其後曆(lì)經280°C,300°C,330°C直至1998年(nián)的350°C。
TI參(cān)數的重要性由此可見(jiàn)。
中友於1998年即推出了TI > 350°C的產品(見圖1),已經達到(dào)了當今最高水平。
它的推出為數據電纜(lǎn)和小型線纜的減薄(downsizing)和燃燒安全性的提高提供了重要的基礎。
為(wéi)評價成品電線電纜的燃燒(shāo)性能,必須通過火焰傳播實驗IEC 60332-1, -2, -3標準。
同時進行煙密度(dù)測定:ASTM E 662(電(diàn)纜料) 及IEC 1034-1,或-2 (電纜)。
優越的綜合性能之一:關(guān)於環境開裂現象
國內外(wài)一些產品在使用中時有開裂(liè)現象發生(shēng),嚴重地影響了線纜(lǎn)的服務壽命(mìng)。
環境開裂現象是一個受多種因素影響的複雜(zá)問(wèn)題。
一(yī)般認為產生的原因與產品加工後LSZH護套層內的殘餘應(yīng)力,相界麵的(de)脫粘以及樹脂變硬,脆化等密切相關(guān)。
中友產品提供的(de)斷裂伸長率大於200% 和超常(cháng)的老化性能為克服這一(yī)現象提供了有益的條件。
該公(gōng)司多年前出廠的產品迄今尚未出(chū)現(xiàn)過類似現(xiàn)象。
優越的綜合性(xìng)能之二:突出的(de)熱變形性質 保持受熱時最小(xiǎo)的熱變形性質無疑有它(tā)的使用(yòng)價(jià)值(zhí)。
在熱壓(yā)力條件下實驗(yàn)表明可達90°C或100°C標準。
此外,在不受壓條件下的(de)熱變形性質更為突出(chū)。
例如120°C時在自由懸掛條件下曆經240小時(shí)不變,而為數(shù)眾多的(de)同(tóng)類產品在受熱僅3-4小時後即呈爛泥狀態而脫落。
優越的綜合性能之三:高阻燃低逸煙的綜合性能,可(kě)滿足IEC 1034標(biāo)準
優越的綜合(hé)性(xìng)能之四:可供不同用戶選擇的寬範(fàn)圍的流變性能(néng)
五.無(wú)鹵阻燃線纜材料中(zhōng)的幾種新技術
無(wú)鹵阻燃線(xiàn)纜材料的發展與材料科學與技術的長足進展密不可分。
當今,材料科技領(lǐng)域發展很快,麵貌日新月異,直接關係到無鹵阻燃線纜材料行業的今後前途。
下麵的幾種新型技術值得注(zhù)意(yì):
1) 膨脹型阻燃技術:包括化學型與物理型兩大類。
2) 聚(jù)合物納米(mǐ)技術:聚合物層狀矽酸鹽(Polymer Layered Silicates)
3) 金屬茂催化聚合技術:通過(guò)此種技術可以得到特(tè)殊性能的聚乙烯,聚丙烯等原(yuán)料。


