一.低煙無鹵電纜(lǎn) (LS0H或LSZH) 阻(zǔ)燃線纜料的演變與崛起
1.有(yǒu)鹵無鹵的爭論
含鹵(特別是溴係)阻燃聚合(hé)物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。
電線電纜工業界中的聚氯乙烯(PVC)即是其中的一例,至今仍在護套和絕緣料中承擔著(zhe)主(zhǔ)要角色。
隨著(zhe)社會的進步和科學技術的飛速發展,PVC內在的弱點(燃燒時釋放的大量煙霧,嚴重的腐蝕性氣體和有毒(dú)氣體)益(yì)發明顯。
從那(nà)時起評估和尋找PVC料的替(tì)代物遂(suí)成為人們爭論(lùn)的焦點(diǎn)。
2. 對火災(zāi)安全的兩種由來已久概念的形成(chéng)
過去的15年(1987-至(zhì)今)無鹵阻燃體係逐漸進(jìn)入了歐洲,並被接受為電纜製造技術的(de)一個部分。
而美國則並非如此,一般隻限於返銷歐洲的產品才做此規定。
歐洲和美國(guó)基(jī)於不同的國情和(hé)背(bèi)景(jǐng)有著*對立的觀點: 美國流傳(chuán)的概(gài)念認為:禍(huò)災的根源在於一氧化碳(CO)毒氣的產生以及其(qí)後(hòu)的轟(hōng)燃("flashover")過(guò)程中(zhōng)CO轉化為CO2的熱釋放。
因此,如果能通過(guò)一些辦法控製過程的熱釋放,即可減少(shǎo)火災的危害。
歐洲傳統(tǒng)以來深信:禍災的嚴重性取決(jué)於人們脫離火情現場的成功率。
煙氣的刺激性和毒(dú)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,*擯棄鹵素物質的生產和使用是當務(wù)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(rì)本參加)的(de)12國會議對(duì)電子電器(qì)產品(pǐn)(包括印刷電路板, 電線電纜,器件封裝,聯結件等)行業中尋找鹵素替代物做了專題探討。
積極尋找含鹵阻燃劑的代替品已成為業(yè)界(jiè)的當務之急。
二.線纜產業(yè)的進展
電線電纜行業的發展尤為突出(chū)。
當前世界上已有(yǒu)為數眾多的電線電纜料的供應(yīng)商。
其中大部分廠家新近正在從事無(wú)鹵材料的開發研(yán)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(yǒu)供不同種用途(建築,通訊,交通,鐵路等)需要的不同類型的無鹵(lǔ)電纜產品。
應該看到,隨著線纜行業的發展(zhǎn),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,力纜(< 1 kV)及220/240伏(fú)市電線(xiàn)纜料中的一半以上仍(réng)是PVC線纜料。
一般(bān),建(jiàn)築市電布(bù)線電纜及電(diàn)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(shì)表明在重要場合下LSZH將逐(zhú)漸(jiàn)成為這些線纜(lǎn)料(liào)的。
例如英國自從倫敦*地鐵(tiě)站慘痛火災事故發生以後,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(jìn)代計(jì)算機網絡的出(chū)現帶動(dòng)計算機局域網(LAN)的飛速(sù)發展,進而導致對相互(hù)連(lián)接的數(shù)據傳輸電纜的渴求與日俱增。
一般估計,每(měi)台計算機平均需要100米(mǐ)的LAN電纜。
由於數據電纜的(de)電性能遠(yuǎn)優於電纜,因此,進一步的發展,LAN電纜必(bì)將進入(rù)內部係統。
麵(miàn)對來自以美國為主的異議以及考慮到未來的發展前景,進一步推動以無鹵(lǔ)聚烯烴電纜料(liào)為主的電纜料行業,2001年在歐洲成立了(le)FROCC (Fire Retardant Olefinic Cable Compounds) 協會。
三.環(huán)保安全及標準(zhǔn)法規
來自環保壓力
近來歐共體(EC)傾向於采用新版IEC60332(3),即除原規定的火焰傳播高度(dù)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火焰傳播高度實驗(Riser Vertical Fire Test)靠攏.
總的方向:安全(quán)環保*。
製定頒布更加嚴格的法規與標準。
四.無(wú)鹵阻(zǔ)燃線纜材料的技術指標
總的(de)技術發(fā)展方向:
1) 提(tí)高產品的高(gāo)科(kē)技含量(liàng)(如,相界麵相容技術,抗老化技術,膨脹型阻燃技術,納米技術,特(tè)殊加工技術,等)
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
高阻燃性能
極限氧指數LOI是電線電纜行(háng)業中傳統評價(jià)線纜料阻燃性能的一個但並不(bú)全麵的(de)技術參數。
為了彌補它的不足,近年來行業中增添另一(yī)個技(jì)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(gāo)。
80年代初定為260°C,其後曆經280°C,300°C,330°C直至1998年的350°C。
TI參數的重要性由此可(kě)見。
中友於1998年即推出了(le)TI > 350°C的產品(見圖1),已(yǐ)經達(dá)到了當今最高水平。
它的推出為數(shù)據(jù)電纜和小型線纜的減薄(downsizing)和(hé)燃燒安全(quán)性的提高提供了重要的(de)基礎。
為評價成品電線電纜的燃燒性(xìng)能,必須通過火焰傳播實驗IEC 60332-1, -2, -3標準。
同時進(jìn)行煙密(mì)度測定:ASTM E 662(電纜料) 及IEC 1034-1,或-2 (電纜)。
優越的綜合性能(néng)之一:關於環境開裂現象
國內外一些產品(pǐn)在使用中時有開裂現象發生,嚴重地影響了線纜的服務壽命(mìng)。
環(huán)境開裂現象是一個受多(duō)種因素影響的複雜問題。
一般認為產生的原因與產品加工後(hòu)LSZH護套層內(nèi)的(de)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。
中友產品提供的斷裂伸長率大於200% 和超常的老(lǎo)化性能為克服(fú)這(zhè)一現象提(tí)供(gòng)了有益的條件。
該公(gōng)司多年前出廠的產品(pǐn)迄今尚未出現過類似現象。
優越的綜合性能之二:突出的熱變(biàn)形性質(zhì) 保持受熱時最小(xiǎo)的熱變形性質無疑有它的使用價(jià)值。
在(zài)熱壓力條件下實驗(yàn)表明可達90°C或100°C標(biāo)準(zhǔn)。
此外,在不(bú)受壓條件下的熱變形性質更為突出。
例如120°C時在自由懸(xuán)掛條件下曆經(jīng)240小時不變,而為數眾多的同類產品(pǐn)在受熱僅3-4小時後即(jí)呈爛泥狀(zhuàng)態而脫落。
優越的綜合性能之三:高阻燃低逸煙的綜合性能,可滿足IEC 1034標準
優(yōu)越(yuè)的綜合性能之四:可(kě)供不(bú)同用戶選擇的寬範圍的流變性能
五.無鹵阻燃線纜材料中的幾種新(xīn)技術
無鹵阻燃線(xiàn)纜材料的發展與材(cái)料科學與技(jì)術的長足進展密不(bú)可分。
當今,材料(liào)科技領域發展很快,麵貌日新月(yuè)異,直接關係到無(wú)鹵阻燃線纜材料行業的今後前途。
下(xià)麵的幾種新(xīn)型技術值得注意:
1) 膨脹(zhàng)型阻燃(rán)技術:包括化學型與物理型兩大類。
2) 聚(jù)合物納米技術:聚合物層狀(zhuàng)矽酸鹽(Polymer Layered Silicates)
3) 金屬茂催化聚合技術:通過此種(zhǒng)技術可以得到特殊性能的聚乙烯,聚丙烯等原料。


