無(wú)鹵低煙阻燃填充料的設(shè)計(jì)對(duì)于填充料而言,關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)是該材料的氧指數(shù)和工藝性能,我們?cè)谘兄圃摬牧系倪^(guò)程中,通過(guò)查閱有關(guān)資料,對(duì)無(wú)鹵阻燃電纜結(jié)構(gòu)進(jìn)行了認(rèn)真的分析研究,把填充料氧指數(shù)的研制目標(biāo)定在大于40.要想使材料的氧指數(shù)大于40,必須在基體材料中添加大量的無(wú)機(jī)阻燃劑,因此選擇的基體材料應(yīng)該有很好的填充性。
我們選擇了EVA樹(shù)脂作為高阻燃填充料的基體材料,EVA是典型的無(wú)規(guī)共聚體,EVA由于在乙烯支鏈中引入由極性的醋酸基團(tuán)所組成的短支鏈,打亂了原來(lái)的結(jié)晶狀態(tài),致使EVA趨向“塑化效應(yīng)”而降低了支鏈上乙烯的結(jié)晶度,同時(shí)還增加了聚合物鏈之間的距離,這就使EVA與無(wú)機(jī)阻燃劑有較好的相容性。
EVA隨VA含量增加,其結(jié)晶度呈線性下降,與無(wú)機(jī)化合物的相容性增大,同時(shí)膠料門尼粘度也增大,根據(jù)膠料的擠出設(shè)備的不同,可以選擇不同VA含量的EVA做基體材料。
最常用的無(wú)機(jī)阻燃劑為氫氧化鋁,氫氧化鎂,通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在基體材料中添加同樣數(shù)量的氫氧化鎂和氫氧化鋁,材料的氧指數(shù)基本一致,但是單純添加氫氧化鋁的膠料,比同時(shí)添加氫氧化鎂、氫氧化鋁的膠料,在流變儀上擠出時(shí),表面要光滑得多。因此,我們選擇氫氧化鋁作為該配方的阻燃劑。氫氧化鋁本身的阻燃能力不太強(qiáng),要達(dá)到40以上的氧指數(shù),需要添加很高的份數(shù),材料的阻燃性能隨著配方中無(wú)機(jī)阻燃劑用量的增加而逐步提篼,但是增加到一定程度,材料的擠出工藝性變差,甚至無(wú)法擠出。我們通過(guò)反復(fù)試驗(yàn),平衡各種指標(biāo),確定了氫氧化鋁的最佳用量,使材料的氧指數(shù)達(dá)到40以上,而且有良好的擠出工藝性能。材料的性能指標(biāo)如下:氧指數(shù)4245煙密度無(wú)焰160有焰82無(wú)鹵阻燃填充料的使用效果我們通過(guò)具有同樣截面的電纜作了對(duì)比試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如下:產(chǎn)品名稱XLPE絕緣無(wú)鹵低煙阻燃電力電纜規(guī)格成纜包帶雙層玻璃絲布帶繞包填充擠一層無(wú)阻燃填充料玻璃絲繩填充護(hù)套無(wú)鹵阻燃(氧指數(shù)36)成束燃燒通過(guò)B類C類通不過(guò)成品透光率通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)證明,無(wú)鹵阻燃填充料,有很好的阻燃性,對(duì)提高無(wú)鹵阻燃電纜的成束燃燒性能比較有效,可滿足對(duì)無(wú)鹵阻燃電纜成束試驗(yàn)要求較高客戶的需求,特別適合有金屬帶鎧裝的電纜。