电线电缆阻燃化研究现状

席菲菲（重庆泰山电缆有限公司，重庆 401120）

电线电缆阻燃化研究现状

席菲菲
（重庆泰山电缆有限公司，重庆 401120）

随着电线电缆使用的越发广泛，普通电线电缆所带来的火灾危险性也日益突出，正因如此，做好电线电缆的阻燃性研究已成为当前社会大众关注的热点。就电线电缆阻燃化研究现状进行粗浅探讨，以供参考。

电线电缆；低烟低卤阻燃；低烟无卤阻燃；PVC；聚烯烃

1　对低烟低卤阻燃PVC电线电缆的研究

在我国电线电缆中，PVC电线电缆是我国主要的电线电缆材料，这是因为PVC树脂本身的价格较低，且分支结构中含有氯原子，因此具有很好的阻燃性能。但是由于普通PVC电线电缆在燃烧过程中会释放出大量的烟雾与有毒的氯化氢气体，因此，近些年来，PVC电线电缆的使用量也有所下降，虽然完全消失还不太可能，但是市场占有量、使用量的降低俨然已经成为了不可逆转的趋势。而开发与研制低烟低卤阻燃PVC电线电缆料，势必也是今后PVC电线电缆发展的重要方向。正是由于PVC电线电缆在燃烧过程中会释放出大量的烟雾，因此我国在PVC电线电缆的制作过程中，往往会加入消烟阻燃剂，以此来抑制烟雾的产生。近些年来，我国在低烟低卤阻燃PVC电线电缆的研究上取得了一定的进展，通过试验证明，将金属氧化物固溶体与氢氧化铝的共混物加入到PVC电缆护套料之中，会大大提高PVC的阻燃、消烟、降卤等作用。

2　对低烟无卤阻燃聚烯烃电线电缆的研究

我们为低烟无卤阻燃电线电缆料选择基体树脂时，普遍都是选择不含有卤素的聚烯烃为原料，如：PE、PP、EVA、乙丙橡胶等，这是因为在整个燃烧过程中，聚烯烃会释放水、二氧化碳，并不会有明显的烟雾与有毒气体。

目前，我国在低烟无卤阻燃聚烯烃电线电缆的制作过程中，往往会添加一些无机阻燃剂，如：水合金属化合物ATH、氢氧化镁等。如若对其阻燃机理进行分析，则具体如下：在火灾中，电缆的水合金属化合物因受热会有结晶水释放、分解出，并伴有大量的热量被吸收，不仅在一定程度上抑制了聚烯烃温度的提升，也进一步延缓了聚烯烃的热分解速度，降低聚烯烃电线电缆的燃烧速率。在燃烧过程中，产生的水蒸气也能够进一步对可燃性气体起到稀释与阻燃作用。同时，在聚烯烃的燃烧过程中，三氧化二铝会被进一步分解出来，并给电线电缆的外层覆盖上一层覆盖层，进而有效切断电线电缆在燃烧过程中需要的氧气，进一步限制电线电缆的燃烧，因此，聚烯烃电线电缆具有很好的阻燃性。

无机阻燃剂与树脂之间的相容性能较差，想要二者更好地融合在一起，就必须加大添加量，而加大添加量极易造成电线电缆机械化性能的下降。为了解决这一问题，在阻燃剂的实际处理上，我们可以采用以下几种办法：

第一，超细化处理。经过超细化处理的阻燃剂粉体不仅表面积会进一步增大，其粒子表面的反应活性也会进一步增强，有利于粒子在高分子基体材料中的分散，进而提高阻燃剂与树脂材料界面之间的结合力。

第二，表面改性处理。在提高粉体应用性能上，我们主要采用表面改性技术，其技术处理原理在于通过表面改性剂与粉体颗粒之间的化学反应，对颗粒的表面状态进行进一步的改变，提高粒子表面活性的同时，使粒子表面的物理、化学功能得到全新的改善，进而提高阻燃剂、基体聚合物之间的亲和力，进一步促进阻燃剂在树脂中的分散。

第三，复配处理。复配处理技术就是在两种或两种以上阻燃剂的复合、混配中，制成复合阻燃剂，充分利用阻燃剂之间的协同阻燃效应，相互增效，互补长短，起到减少阻燃剂使用量，提高阻燃剂性能的根本目的。

何振海等研究者对无卤阻燃电缆料进行研究，以PE、EVA为基体树脂，加入MA等无卤阻燃剂，不仅达到了无卤阻燃电缆料的技术指标，且与国外同类产品的各项性能也十分接近，具体性能如表所示。

表1　无卤阻燃聚烯烃电缆料性能Tab.1　Characteristics of halogen-free flame retardant polyolefin cable material

邵华等人对多种粒径的MA、对PE电线电缆料力学性能及其阻燃性能的影响进行了考察与研究，发现：随着粒径的不断减小，其拉伸强度确在不断增大，这是因为粒径小的无机物与树脂界面之间的黏附性较好。

无卤化、抑烟、低毒害的阻燃剂势必成为今后电线电缆在阻燃研究领域的重要发展方向与课题。尤其是目前，仍有一些问题亟待解决，因此，在未来电线电缆阻燃化研究中应重点解决以下问题：

第一，无卤阻燃电缆的实际价格过于昂贵，大概是普通PVC电缆的2倍以上，因此，截至今日，无卤低烟阻燃电缆仍未得到广泛的应用，只是在特殊场合予以使用。所以，我们首先应该解决的是低烟无卤阻燃电缆的成本问题，在保证产品使用性能的前提下，尽可能降低制造成本，从而使低烟无卤阻燃电缆能够得到更好的普及与推广。

第二，因为电缆的无卤低烟特性与其阻燃特性本身，存在着相互制约、相互限制的关系，因此，有效解决这一难题，也成为今后低烟无卤阻燃电缆需要攻克的关键技术所在。

第三，加强对阻燃剂合理配方的寻求与研究，在降低阻燃剂用量的同时，达到最佳的阻燃效果。

3　结语

随着电气设施的不断增加，配电容量的不断加大，电线电缆的实际用量也在不断增多，所引发的火灾危险性也就随着越来越大。通过分析可知，60%以上的电气火灾都是由于电气线路引起的，因此，做好电线电缆阻燃化研究，开发出更多高效阻燃剂，从而确保电线电缆既具备优异的物理性能、力学性能、电气性能，又能达到较高的阻燃、抑烟效果，成为当前社会大众的关注焦点，也是今后广大科研人员、电线电缆生产工作人员努力的重要方向。

［1］ 唐一行.阻燃、耐火电线电缆在电气防火中的分类及其应用研究［J］.现代商贸工业，2010，（22）：139-140.

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［5］ 侯思羽.浅析电线电缆检测及其质量控制关键点［J］.通讯世界，2013，（23）：14-16.

Research status of wire and cable flame-retardant

XI Fei-fei
（ChongqingTaishan Cable Co.，Ltd.，Chongqing401120，China）

With the more widespread use of wire and cable，common wire and cable has the increasing fire hazard risk in daily life.Therefore，research on wire and cable flame-retardant has become the focus of attention of the public.This paper had a brief discussion on the research situation of wire and cable flame-retardant for reference.

Wire and cable；Low smoke low halogen flame retardant；Low smoke zero halogen flame retardant；PVC；Polyolefin

TM246

A

1674-8646（2016）11-0018-02

2016-04-26