低煙無鹵阻燃耐高溫聚丙烯電纜料的研制難點

 

低煙無鹵阻燃耐高溫聚丙烯電纜料的研制是一個復雜的過程，需要綜合考慮材料的阻燃性能、機械性能、耐熱性能、環(huán)境友好性和經(jīng)濟性。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和工藝優(yōu)化，研究人員可以克服這些難點，開發(fā)出滿足現(xiàn)代電纜行業(yè)需求的高性能電纜材料。

 

目前市場上的低煙無鹵電纜料大部分都是聚乙烯材質(zhì)。聚乙烯以其優(yōu)異的柔軟性，耐環(huán)境應力開裂性能、合適的絕緣性能被廣泛選用，很多常溫的室內(nèi)電纜都是使用聚乙烯材質(zhì)的電纜絕緣材料。

 

在聚丙烯材料中添加阻燃劑是提高其阻燃性能的關鍵。然而，傳統(tǒng)的阻燃劑往往會影響材料的其他性能，如機械強度、耐熱性和電絕緣性。因此，研制低煙無鹵阻燃聚丙烯電纜料時，需要找到一種能夠在不顯著降低材料原有性能的前提下，有效提高阻燃性能的阻燃劑。

 

電纜在運行過程中可能會遇到高溫環(huán)境，這就要求電纜材料具有良好的熱穩(wěn)定性。聚丙烯本身的耐熱性能有限，因此需要通過添加特定的耐高溫助劑或通過化學改性來提高其耐高溫性能。

 

聚丙烯電纜絕緣料則多用于使用溫度較高的地方如：

 

1、選定作為電纜絕緣料的聚丙烯材料，負載熱變形溫度應該達到120℃以上。

 

2、低煙無鹵性能應該符合國際電工委員會的 IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三個標準。發(fā)煙量小且燃燒時沒有有毒氣體產(chǎn)生。

 

3、阻燃性能達到美國UL認證的V0級。

 

4、足夠的柔軟性。在船艙或地下軌道復雜的環(huán)境中布線，要求電纜具有良好的柔軟性。其中，電纜絕緣材料的柔軟性不可忽視。

 

5、優(yōu)良的絕緣性能。絕緣性能包括良好表面電阻和體積電阻系數(shù)，以及良好的介電常數(shù)。

 

低煙無鹵阻燃耐高溫聚丙烯電纜料的制作特征體現(xiàn)在：

 

1、無鹵阻燃劑的選擇與應用

 

這類阻燃劑在電纜燃燒時不會產(chǎn)生有毒或腐蝕性的鹵素氣體，從而減少了對環(huán)境和人員的危害。無鹵阻燃劑通常包括磷系、硅系和氮系化合物等，它們在高溫下分解，形成炭層隔絕氧氣，從而達到阻燃效果。

 

2、耐高溫性能的增強

 

通常通過添加特定的耐高溫助劑來實現(xiàn)，如有機磷酸酯、硅烷偶聯(lián)劑等。這些助劑在高溫下能夠穩(wěn)定聚丙烯分子鏈，提高材料的熱穩(wěn)定性和熱變形溫度。

 

3、良好的機械性能

 

電纜料在使用過程中會受到拉伸、彎曲等機械力的作用，因此需要具備良好的機械性能。通過添加增韌劑如乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物（EMA）等，可以提高聚丙烯的韌性和抗沖擊性能。

 

4、穩(wěn)定的電絕緣性能

 

電纜料作必須具備穩(wěn)定的電絕緣性能。在制作過程中，需要確保無鹵阻燃劑和其他添加劑不會影響聚丙烯的介電常數(shù)和體積電阻率，以保證電纜的電氣安全性。

 

5、經(jīng)濟性

 

在保證電纜料性能的前提下，制作過程中還需要考慮成本控制。通過優(yōu)化配方和生產(chǎn)工藝，提高材料的性價比，使其在市場上具有競爭力。

 

根據(jù)上述要求，蘭德梅克專家與相關行業(yè)專業(yè)人士一起，采用特別結(jié)晶形態(tài)的聚丙烯，開發(fā)了低煙無鹵阻燃耐高溫聚丙烯電纜絕緣料，以期針對不斷增長的市場需求，并滿足短期高溫150℃，長期使用120℃的聚丙烯電纜工作環(huán)境。