一.低煙無鹵電纜 (LS0H或LSZH) 阻燃線纜料的演變與崛起(qǐ)
1.有(yǒu)鹵無(wú)鹵的爭論(lùn)
含鹵(特別是溴係)阻(zǔ)燃聚合物(wù)體係因其突出的阻燃效果,80年代中期以前在阻燃聚合物市場中占有的統治地位。
電線(xiàn)電纜(lǎn)工業界中的聚氯乙烯(xī)(PVC)即是其中的一例,至(zhì)今仍在(zài)護套和絕緣料(liào)中承擔著主要角色。
隨著社會的進步和科學技術的飛(fēi)速發展,PVC內在的弱(ruò)點(燃燒時釋放的(de)大量煙霧,嚴重(chóng)的(de)腐蝕性氣體和有毒氣體)益發明顯。
從(cóng)那(nà)時起評估和尋找(zhǎo)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久概念的形成
過去的15年(1987-至今)無鹵阻燃體係逐漸進入了(le)歐洲(zhōu),並被接受為電纜製(zhì)造技術的一個部分。
而美國則並非如此,一般隻限於(yú)返銷歐洲的產品才做此規定。
歐洲和美國基於不同的國情和背景有著*對立(lì)的觀點: 美國流傳(chuán)的概念(niàn)認為:禍災的根源在(zài)於一氧(yǎng)化碳(tàn)(CO)毒氣的產生(shēng)以及其後的轟燃("flashover")過(guò)程(chéng)中CO轉化為CO2的熱釋(shì)放。
因此,如果能通過(guò)一些辦法控製過程的熱釋放,即可減少火災的危害。
歐(ōu)洲傳統(tǒng)以來深信:禍災的嚴重(chóng)性取(qǔ)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火情現場的主要因素。
因此,對於燃燒中產生的煙,毒,和腐蝕應該給予優先的關注。
換言之,*擯棄鹵素(sù)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)的12國會(huì)議對電子電器產品(包括印刷電路板, 電線電纜,器件封裝,聯結件等(děng))行業中尋找鹵素替代物做了專(zhuān)題探討。
積(jī)極尋找含鹵阻燃劑的(de)代替品已成為業(yè)界的當務之急。
二.線纜產業的進展
電線電纜行(háng)業的發展(zhǎn)尤為突出。
當前世界上已有為數(shù)眾多的電線電纜料的供應(yīng)商。
其(qí)中大部分廠家新近正在從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(bāo)機l Chemicals等。
市場上已(yǐ)有供不同種用途(建築,通訊,交通,鐵路等(děng))需要的不同類型的無鹵電纜產品。
應該看到(dào),隨著線纜行業的發展,除電力電纜外,建築物內市電(220/240伏)布線電纜,電纜以及數據電纜都得到了長足的進展。
迄今(jīn),力纜(< 1 kV)及220/240伏市電線纜料中(zhōng)的一(yī)半以(yǐ)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)。
有趨勢表(biǎo)明在重要場合下LSZH將逐(zhú)漸成為這些線纜料的。
例如英國自從倫敦*地(dì)鐵站(zhàn)慘痛火災事故發生以後,相(xiàng)關部門已經明令(lìng)在公共(gòng)場合下必須采(cǎi)用符合使用技術指標的LSZH電纜料。
近代計算(suàn)機網絡的出現帶動(dòng)計算機局域網(LAN)的飛速發展,進而導致對相(xiàng)互連接的數據傳輸電纜的渴求與日俱(jù)增。
一般估計,每台計算機平均需要(yào)100米的LAN電纜。
由於數據電(diàn)纜的電性能遠優(yōu)於電纜,因此,進一步的發展,LAN電纜必將進(jìn)入內(nèi)部係統(tǒng)。
麵對來自以美國為主的異議以及考慮到未來的發(fā)展前景,進一步推動以無鹵(lǔ)聚烯烴電纜料為主的電纜料行業(yè),2001年在歐洲成立了FROCC (Fire Retardant Olefinic Cable Compounds) 協會。
三(sān).環保安全及標(biāo)準法規
來自環保壓力
近來(lái)歐共體(EC)傾向(xiàng)於(yú)采用新(xīn)版IEC60332(3),即除原(yuán)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(lǎn)和光纜火焰(yàn)傳播高度實驗(Riser Vertical Fire Test)靠(kào)攏.
總的方向:安(ān)全環(huán)保*。
製定(dìng)頒布更加嚴(yán)格的法規與標準。
四.無鹵阻燃線纜材料的技術指標(biāo)
總的技術(shù)發展方向:
1) 提高產(chǎn)品的高科技含量(如,相界麵相容技術,抗老化技術,膨(péng)脹型阻燃技(jì)術,納米技(jì)術,特殊加工(gōng)技術,等)
2) 嚴(yán)格三低兩高要求:低(dī)煙,低毒,低(dī)腐蝕,高阻燃,
3) 提高(質量/價格)比
高阻燃性(xìng)能
極限氧指數LOI是電線電纜行業中傳統評價線纜料阻燃性能的一個但並不全麵的技術參數。
為(wéi)了彌補它的不足,近年來行業中(zhōng)增添另一個技術參數 --- LOI的(de)溫度指數(TI, temperature index)。
近20年來TI參數從無(wú)到有,從低到高。
80年代初定為260°C,其後曆經280°C,300°C,330°C直至(zhì)1998年的(de)350°C。
TI參(cān)數的(de)重要性由此可見。
中友於1998年即推出了TI > 350°C的產品(見圖1),已經達(dá)到了當今最高水平。
它(tā)的推出為數據電(diàn)纜和小型線纜的減薄(downsizing)和(hé)燃(rán)燒安(ān)全(quán)性的提高提供了重要的基(jī)礎。
為評價成品電線電纜的燃燒性能,必須通(tōng)過火焰傳播實驗IEC 60332-1, -2, -3標準。
同時進行煙密度測定:ASTM E 662(電纜料) 及IEC 1034-1,或-2 (電(diàn)纜)。
優越的綜合(hé)性能(néng)之(zhī)一:關於環境開裂現象
國內外一些產品在使用中時有開裂現象發生,嚴重地(dì)影響了線纜的服務壽命。
環境開裂現(xiàn)象是一個受多種因素影響的複(fù)雜問題。
一般(bān)認為產生的原(yuán)因與產品加工後LSZH護套層內的殘(cán)餘應力,相界麵的脫粘以(yǐ)及樹脂變硬,脆化等密切相關。
中友產品提(tí)供的斷裂伸長率大於200% 和超常的老化性能為克(kè)服這一現象提供了有益的條(tiáo)件。
該公司(sī)多年前出廠的產(chǎn)品迄(qì)今尚未出現過類似(sì)現象。
優越的綜合性能(néng)之二:突出的熱變(biàn)形性質 保持受熱時(shí)最小的熱變形性質無疑有它的使用價值。
在熱壓力條件下實驗表明可達90°C或100°C標準。
此(cǐ)外,在不受壓條件下的熱變形性質更為突出。
例如120°C時在(zài)自由懸(xuán)掛條件下曆經240小時不變,而為數眾多的同類產品在受熱僅3-4小時(shí)後即呈爛泥狀態而(ér)脫落。
優越的綜(zōng)合性能之三:高阻燃低逸(yì)煙的綜合性能,可滿足IEC 1034標準
優越的綜合(hé)性能之四:可供不同用(yòng)戶選擇的寬(kuān)範圍的流變性能
五.無鹵阻燃線纜材料中的幾種新(xīn)技術
無(wú)鹵(lǔ)阻燃線纜材料的發展與材料科學(xué)與技(jì)術的長足進展密不可分。
當今,材料科技領域發展很快,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(tú)。
下麵的幾種新型技(jì)術值得注意:
1) 膨脹型阻燃技術:包括化學型與物(wù)理型兩大(dà)類。
2) 聚合物納米技術:聚合物層狀矽酸鹽(Polymer Layered Silicates)
3) 金屬(shǔ)茂催化聚合技術:通過此種技術可以得到特殊性能的聚乙烯(xī),聚(jù)丙烯等原料。
