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一.低(dī)煙無鹵電(diàn)纜 (LS0H或LSZH) 阻燃綫纜(lǎn)料(liào)的演(yǎn)變(biàn)與(yǔ)崛(jué)起
1.有鹵無鹵的(dí)爭論
含鹵(特(tè)別(bié)是溴(xiù)係)阻燃聚(jù)合物(wù)體(tǐ)係因其突(tū)出(chū)的(dí)阻燃效(xiào)果,80年(nián)代(dài)中(zhōng)期以(yǐ)前(qián)在(zài)阻(zǔ)燃聚合物市場中占(zhān)有的(dí)統治地(dì)位。電(diàn)綫(xiàn)電纜(lǎn)工業(yè)界(jiè)中(zhōng)的(dí)聚(jù)氯乙(yǐ)烯(xī)(PVC)即是(shì)其中(zhōng)的(dí)一例,至今(jīn)仍在護套和絕緣(yuán)料(liào)中(zhōng)承擔(dān)著(zhuó)主要(yào)角色(sè)。隨(suí)著社會(huì)的進步(bù)和(hé)科學技術(shù)的(dí)飛速(sù)發(fā)展,PVC內在(zài)的弱(ruò)點(燃(rán)燒時(shí)釋放的大(dà)量煙(yān)霧,嚴重的腐(fǔ)蝕性氣(qì)體(tǐ)和有毒(dú)氣體)益發明(míng)顯。從那時(shí)起評(píng)估和尋找PVC料的(dí)替代物遂(suì)成(chéng)為人們(mén)爭論(lùn)的(dí)焦點(diǎn)。
2. 對(duì)火(huǒ)災(zāi)安(ān)全的(dí)兩(liǎng)種由(yóu)來(lái)已(yǐ)久(jiǔ)概念的形成
過去(qù)的15年(nián)(1987-至今)無鹵阻燃體係逐漸進入了歐洲,並被接受為電纜(lǎn)製造技(jì)術的(dí)一(yī)個(gè)部分(fēn)。而美國則(zé)並(bìng)非如此(cǐ),一般隻(zhī)限於(yú)返銷歐洲的(dí)產品才(cái)做此(cǐ)規定(dìng)。歐(ōu)洲和美國基(jī)於(yú)不(bù)同(tóng)的(dí)國情和(hé)背景有(yǒu)著*對(duì)立(lì)的觀點: 美國流傳(chuán)的概念(niàn)認為(wéi):禍(huò)災的根源在(zài)於(yú)一氧(yǎng)化碳(CO)毒(dú)氣的產(chǎn)生(shēng)以(yǐ)及其(qí)後的(dí)轟燃(rán)("flashover")過(guò)程中CO轉(zhuǎn)化為CO2的熱(rè)釋(shì)放。因(yīn)此(cǐ),如(rú)果能通過一些辦法(fǎ)控(kòng)製過程(chéng)的熱釋(shì)放(fàng),即可減少火災(zāi)的危(wēi)害。
歐(ōu)洲(zhōu)傳統(tǒng)以來深信(xìn):禍災(zāi)的嚴重性(xìng)取決於(yú)人(rén)們脫離(lí)火情(qíng)現(xiàn)場的成(chéng)功率(shuài)。煙(yān)氣的(dí)刺激性和毒(dú)性(xìng)是製約脫離(lí)火情現場的主要(yào)因(yīn)素(sù)。因此(cǐ),對於燃(rán)燒中(zhōng)產生(shēng)的煙,毒(dú),和腐(fǔ)蝕應該給(gěi)予(yú)優先的關注。換(huàn)言之,*摈棄鹵素(sù)物(wù)質的生(shēng)產和(hé)使用(yòng)是當務之(zhī)急(jí)。
上(shàng)述爭論波(bō)及到整個(gè)工(gōng)業(yè)界(jiè)。1997.2.-1999.9期間歐(ōu)洲(zhōu)11國(另特(tè)約日本(běn)參加)的12國(guó)會議(yì)對電子電(diàn)器產品(包(bāo)括印刷(shuā)電路(lù)板, 電綫電纜,器(qì)件(jiàn)封裝(zhuāng),聯結件(jiàn)等)行業中尋(xún)找鹵(lǔ)素(sù)替(tì)代物做(zuò)了專題(tí)探(tàn)討(tǎo)。積極(jí)尋(xún)找含鹵阻燃劑(jì)的代(dài)替品已成(chéng)為業(yè)界的當務之(zhī)急。
二.綫(xiàn)纜(lǎn)產業的(dí)進展(zhǎn)
電(diàn)綫(xiàn)電(diàn)纜行業的(dí)發展(zhǎn)尤為突出(chū)。當前(qián)世界上已有為(wéi)數眾(zhòng)多的(dí)電(diàn)綫電纜料的供(gōng)應商。其中大(dà)部分廠家(jiā)新(xīn)近(jìn)正在從(cóng)事無(wú)鹵材料的開(kāi)發研(yán)製(zhì)與(yǔ)生產。例(lì)如:DuPont, Alpha Gary, BASF, Bayer, Borealis, Exxon, Hoechst和Shell Chemicals等。市(shì)場(cháng)上已有(yǒu)供(gōng)不(bù)同種(zhǒng)用途(建(jiàn)築,通(tōng)訊,交(jiāo)通,鐵路等)需要的不(bù)同(tóng)類型(xíng)的無(wú)鹵電(diàn)纜(lǎn)產品(pǐn)。
應(yīng)該(gāi)看到,隨著綫纜行(háng)業的發展,除電力(lì)電纜外(wài),建築(zhù)物(wù)內市(shì)電(220/240伏)布(bù)綫電纜(lǎn),電纜以及數據電(diàn)纜都(dū)得到(dào)了(liǎo)長(cháng)足(zú)的(dí)進展。迄今,力纜(< 1 kV)及220/240伏市電(diàn)綫纜料中的一(yī)半以(yǐ)上仍是(shì)PVC綫纜(lǎn)料(liào)。一般,建築(zhù)市(shì)電布(bù)綫電纜(lǎn)及(jí)電纜均(jūn)為(wéi)護套(tào)(PVC) + 絕(jué)緣(PVC) ; 數據電纜(lǎn):則(zé)是護(hù)套(PVC) + 絕(jué)緣(yuán)(中密或高(gāo)密PE)。有趨(qū)勢表明(míng)在重要(yào)場(cháng)合(hé)下(xià)LSZH將逐漸成為(wéi)這些綫纜(lǎn)料的(dí)。例(lì)如英(yīng)國自從倫(lún)敦*地(dì)鐵站(zhàn)慘痛(tòng)火(huǒ)災事故發生以後(hòu),相(xiāng)關部(bù)門(mén)已經(jīng)明(míng)令在公共場(cháng)合下必(bì)須采(cǎi)用(yòng)符(fú)合(hé)使用技術(shù)指標(biāo)的LSZH電(diàn)纜(lǎn)料(liào)。
近(jìn)代(dài)計(jì)算機(jī)網絡的(dí)出(chū)現帶(dài)動(dòng)計(jì)算機局域(yù)網(wǎng)(LAN)的飛(fēi)速發展(zhǎn),進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)相(xiāng)互(hù)連接的(dí)數據(jù)傳輸(shū)電纜的渴求與日俱(jù)增(zēng)。一(yī)般估計,每(měi)台計算機平均需(xū)要100米的(dí)LAN電纜。由於數(shù)據電(diàn)纜的(dí)電性能遠優(yōu)於(yú)電(diàn)纜(lǎn),因此,進一步的(dí)發展,LAN電纜必將進入內部(bù)係統。
麵對(duì)來自(zì)以(yǐ)美(měi)國(guó)為(wéi)主的異(yì)議以及考慮到(dào)未來(lái)的(dí)發展(zhǎn)前景(jǐng),進一步(bù)推動以(yǐ)無鹵聚烯烴電纜(lǎn)料為主(zhǔ)的電纜料(liào)行業,2001年(nián)在歐洲(zhōu)成立了(liǎo)FROCC (Fire Retardant Olefinic Cable Compounds) 協會。
三(sān).環(huán)保安全及標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)
來(lái)自環保壓力(lì)
近來(lái)歐共體(EC)傾向於(yú)采(cǎi)用(yòng)新版(bǎn)IEC60332(3),即(jí)除(chú)原規(guī)定(dìng)的火(huǒ)焰傳(chuán)播高(gāo)度(dù)實驗(yàn)指標外(wài),新增加(jiā)了熱釋放和煙釋放(fàng)的(dí)指(zhǐ)標(biāo).
向美國(guó)UL1666垂直安裝電纜(lǎn)和(hé)光(guāng)纜(lǎn)火(huǒ)焰傳播(bō)高度實(shí)驗(Riser Vertical Fire Test)靠攏(lǒng).
總的方向(xiàng):安(ān)全環(huán)保(bǎo)*。製(zhì)定頒(bān)布更(gēng)加(jiā)嚴格的法(fǎ)規與標準。
四.無(wú)鹵阻燃綫纜(lǎn)材料(liào)的技術(shù)指標(biāo)
總(zǒng)的(dí)技(jì)術發展方(fāng)向:
1) 提高產品的(dí)高(gāo)科技含(hán)量(如(rú),相界麵(miàn)相(xiāng)容技術(shù),抗(kàng)老化(huà)技術(shù),膨脹(zhàng)型阻(zǔ)燃(rán)技術,納米技術(shù),特(tè)殊加(jiā)工技(jì)術,等)
2) 嚴格(gé)三(sān)低兩高要求:低煙,低毒(dú),低腐(fǔ)蝕,高(gāo)阻燃(rán),
3) 提高(質量(liáng)/價格)比
高(gāo)阻燃(rán)性能(néng)
極限氧(yǎng)指(zhǐ)數LOI是電綫(xiàn)電纜行業中(zhōng)傳統評價綫纜料(liào)阻燃(rán)性能的一(yī)個但並(bìng)不全(quán)麵的(dí)技術參數(shù)。為了彌補它的不足(zú),近年來(lái)行(háng)業(yè)中(zhōng)增添(tiān)另(lìng)一個(gè)技(jì)術參(cān)數(shù) --- LOI的(dí)溫(wēn)度(dù)指數(TI, temperature index)。近20年(nián)來TI參數從無到(dào)有(yǒu),從(cóng)低到高(gāo)。80年(nián)代(dài)初定為(wéi)260°C,其後歷經280°C,300°C,330°C直至(zhì)1998年的350°C。TI參(cān)數(shù)的(dí)重(zhòng)要性由(yóu)此可見。
中友(yǒu)於(yú)1998年(nián)即(jí)推出了TI > 350°C的產(chǎn)品(見圖(tú)1),已經(jīng)達(dá)到了當今zui高水平。它(tā)的推(tuī)出(chū)為(wéi)數據電纜(lǎn)和小(xiǎo)型(xíng)綫(xiàn)纜的(dí)減薄(downsizing)和燃燒(shāo)安全性(xìng)的(dí)提高(gāo)提供了(liǎo)重(zhòng)要的基(jī)礎。
為評價成品電綫(xiàn)電纜的(dí)燃(rán)燒(shāo)性能,必須(xū)通過(guò)火(huǒ)焰(yàn)傳播實驗IEC 60332-1, -2, -3標(biāo)準(zhǔn)。同時進行(háng)煙密(mì)度測定:ASTM E 662(電纜料) 及IEC 1034-1,或(huò)-2 (電纜(lǎn))。
*的(dí)綜合(hé)性(xìng)能之一(yī):關(guān)於(yú)環境(jìng)開(kāi)裂現象(xiàng)
國內外(wài)一(yī)些產品(pǐn)在使用(yòng)中(zhōng)時有(yǒu)開裂現象發(fā)生,嚴重(zhòng)地(dì)影(yǐng)響了(liǎo)綫纜(lǎn)的(dí)服務(wù)壽命。環(huán)境開(kāi)裂現象(xiàng)是一個(gè)受多(duō)種因(yīn)素(sù)影響(xiǎng)的復雜(zá)問(wèn)題。一(yī)般(bān)認(rèn)為(wéi)產生的原(yuán)因與(yǔ)產品加工後LSZH護套層內(nèi)的(dí)殘(cán)餘(yú)應力,相界(jiè)麵的脫(tuō)粘以及(jí)樹脂變(biàn)硬,脆化(huà)等(děng)密(mì)切相關。中(zhōng)友產品提供的(dí)斷裂伸長(cháng)率大於(yú)200% 和(hé)超常的(dí)老(lǎo)化性(xìng)能為克服(fú)這一(yī)現象提供了有(yǒu)益(yì)的條件(jiàn)。該(gāi)公司多年前(qián)出廠的(dí)產(chǎn)品迄今尚未(wèi)出(chū)現(xiàn)過類(lèi)似(sì)現象。
*的(dí)綜合性能之二:突出的(dí)熱變形(xíng)性質 保(bǎo)持(chí)受熱時zui小的(dí)熱變形(xíng)性(xìng)質(zhì)無(wú)疑有它的使(shǐ)用價值。在(zài)熱壓力條件下(xià)實(shí)驗(yàn)表明(míng)可(kě)達(dá)90°C或100°C標準(zhǔn)。此(cǐ)外,在(zài)不(bù)受壓(yā)條(tiáo)件下的熱變(biàn)形(xíng)性質(zhì)更(gēng)為突(tū)出(chū)。例如120°C時在自由懸掛(guà)條(tiáo)件下(xià)歷經240小時不變(biàn),而(ér)為數(shù)眾多(duō)的同類(lèi)產品在受熱僅3-4小時後即呈爛泥(ní)狀(zhuàng)態(tài)而脫落。
*的綜(zōng)合性(xìng)能之(zhī)三:高(gāo)阻燃(rán)低逸(yì)煙(yān)的綜合(hé)性能,可(kě)滿足(zú)IEC 1034標準
*的綜合性(xìng)能之四:可(kě)供不同(tóng)用(yòng)戶選擇(zé)的(dí)寬範(fàn)圍(wéi)的流(liú)變(biàn)性能(néng)
五.無鹵(lǔ)阻燃(rán)綫纜材料中的幾種(zhǒng)新技術(shù)
無(wú)鹵阻燃(rán)綫纜材料的發(fā)展(zhǎn)與材(cái)料科學與技術的長足(zú)進展(zhǎn)密(mì)不可(kě)分(fēn)。當(dāng)今(jīn),材(cái)料科技領(lǐng)域(yù)發展很快,麵貌日新(xīn)月異,直接關(guān)係(xì)到(dào)無鹵阻(zǔ)燃(rán)綫纜材(cái)料行業的(dí)今(jīn)後前途(tú)。下麵的幾種新型(xíng)技術(shù)值(zhí)得(dé)注意:
1) 膨脹型阻燃(rán)技術(shù):包括(kuò)化學(xué)型(xíng)與物(wù)理型兩大類。
2) 聚(jù)合(hé)物納(nà)米技術(shù):聚(jù)合(hé)物(wù)層狀(zhuàng)矽(guī)酸鹽(yán)(Polymer Layered Silicates)
3) 金屬茂(mào)催化聚(jù)合(hé)技(jì)術:通過(guò)此(cǐ)種技(jì)術可(kě)以得到特(tè)殊(shū)性能的聚乙(yǐ)烯,聚(jù)丙烯等原(yuán)料(liào)。