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2020年12月31日行業(yè)資訊

常見(jiàn)的電纜材料是怎樣做到阻燃效果

電纜線(xiàn)原材料的阻燃能夠通過(guò)用機化學(xué)或物理的方式,改變聚合物的組成構造,以達到阻燃效果,如:在聚合物分子中添加起著(zhù)阻燃功效的原素,如溴、氯、磷、銻、硼等,用化學(xué)交聯(lián)或輻照交聯(lián),使線(xiàn)性聚合物生物大分子變?yōu)榫邆淙瓤臻g網(wǎng)狀、體型構造的物質(zhì),提升其熱穩定性和成炭性。


也可以根據加上阻燃劑到基材聚合物中,燃燒時(shí),阻燃成份以不同的方法與體制在聚合物燃燒的不同區域進(jìn)行阻燃,阻燃劑開(kāi)展阻燃的方法有以下幾類(lèi):

(1)氣相阻燃,即在氣相中抑止聚合物燃燒反應中起鏈增長(cháng)作用的自由基,進(jìn)而達到阻燃的效果,阻燃劑在氣相燃燒區捕獲燃燒反應中的自由基,進(jìn)而阻攔火焰的蔓延,使燃燒區的火焰密度降低,最后使燃燒反應速率降低直到停止。


(2)凝聚相阻燃,即在固相中阻止聚合物的熱分解和阻止聚合物釋放出可燃氣體,進(jìn)而達到阻燃效果,阻燃劑在高溫下產(chǎn)生熔融玻璃狀物質(zhì)或泡沫塑料炭層遮蓋在聚合物表面,阻隔發(fā)熱量和co2,阻攔可燃氣體向外逸出,進(jìn)而做到阻燃目地。

(3)中斷熱交換,即將聚合物產(chǎn)生的熱量帶走而不反饋到聚合物上使聚合物不斷分解,從而達到阻燃效果。阻燃劑在高溫下發(fā)生強烈的吸熱反應,吸收燃燒放出的部分熱量,降低可燃物表面的溫度,有效地抑制可燃性氣體的生成,阻止燃燒的蔓延。阻燃劑受熱釋放出不燃氣體,將可燃物分解出來(lái)的可燃氣體稀釋?zhuān)箍扇細怏w的濃度降低到燃燒極限以下;同時(shí)該不燃氣體也降低了燃燒區內的氧氣濃度,抑制了燃燒繼續進(jìn)行,以達到阻燃的作用。

(4)成炭作用,即在聚合物熱降解時(shí)生成炭,可減少揮發(fā)物的產(chǎn)生,且粘性的炭層覆蓋在聚合物表面,使聚合物同火焰隔絕,使進(jìn)一步熱降解變得困難,最終起到阻燃作用。此外,炭層還能阻止其內部的熱分解產(chǎn)生物進(jìn)入氣相參與燃燒過(guò)程。通常成炭量增加1/3,則生煙量減少1/2,欲使材料的阻燃級別達到UL94,V-0,成炭量至少應達到30%。

(5)協(xié)同效應,即各組分的共同效果大于各組分的單獨作用之和。協(xié)同效應最典型的是銻.鹵協(xié)同效應,氧化銻(常用形態(tài)Sb:O。)與含氯或含溴阻燃劑并用。在氣相,氧化銻與鹵素生成三鹵化銻,而三鹵化銻是火焰的抑制劑,它捕捉火焰中的H·、HO·等自由基,三鹵化銻蒸汽可較長(cháng)時(shí)間停留在燃燒區,稀釋可燃性氣體,并覆蓋在聚合物表面而隔熱,降低聚合物分解溫度、分解速度,生成的炭層可將聚合物封閉,阻止可燃性氣體逸出。還有一些鹵化銻在凝聚相作為成炭的催化劑和在凝聚相表面充當自由基的捕捉劑。還有其它協(xié)同效應,諸如:氧化銻.非鹵協(xié)同效應、磷.鹵協(xié)同效應、氮一鹵協(xié)同效應、磷.磷協(xié)同效應等。

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