低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料的發(fā)展

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1、2010年中國阻燃學(xué)術(shù)年會論文青?！の鲗幍蜔煙o鹵阻燃聚烯烴電纜料的發(fā)展包金芳朱俊王俊剛張爾梅（常熟市中聯(lián)光電新材料有限責(zé)任公司，江蘇，215500）摘要：低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜材料作為環(huán)保型材料在電線電纜方面得到了廣泛應(yīng)用和認(rèn)可。隨著市場的不斷開拓和需求，無論數(shù)量還是種類都以很快的速度發(fā)展著，本文介紹了無鹵低煙阻燃聚烯烴在電線電纜行業(yè)中的發(fā)展?fàn)顩r。關(guān)鍵詞：低煙無鹵、阻燃、聚烯烴1．前言隨著全球經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展及人類環(huán)保意識的不斷加強(qiáng)，綠色、低碳環(huán)保型建筑已成為建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢，地上建筑越建越高，地下設(shè)施的規(guī)模越來

2、越大，電線電纜越來越被廣泛的應(yīng)用，敷設(shè)也越來越密集，因電纜外護(hù)套的損壞或老化，而引發(fā)的火災(zāi)也越來越多，如何降低火災(zāi)的發(fā)［1］生率以及發(fā)生火災(zāi)的死亡率，低煙、無鹵、阻燃、環(huán)保已成為電線電纜行業(yè)的科研方向。有鹵阻燃材料燃燒時有大量的有害物質(zhì)產(chǎn)生，無鹵低煙阻燃材料應(yīng)運(yùn)而生，并且在聚烯烴電纜料標(biāo)準(zhǔn)JB/T10707-2007《熱塑性無鹵低煙阻燃電纜料》、JB/T10436-2004《電線電纜用可交聯(lián)阻燃聚烯烴料》中明確規(guī)定了阻燃性能、無鹵環(huán)保指標(biāo)項(xiàng)目，同時也要滿足RoHS環(huán)保指標(biāo)要求（低煙無鹵阻燃電纜料一般能滿足該要求）

3、。由于不斷擴(kuò)大的應(yīng)用范圍，除上述要求外，還會按使用情況差異提出很多特殊要求，并隨著產(chǎn)品升級，標(biāo)準(zhǔn)要求提高又會提出更高技術(shù)要求。無鹵低煙阻燃材料在電線電纜行業(yè)中新品不斷被需求以及被推出。2．阻燃劑的阻燃機(jī)理阻燃劑具有阻燃作用，是其在材料的燃燒過程中，能夠改變物理的或化學(xué)的變化模式，從而抑制或降低其氧化反應(yīng)的速度，不同的阻燃劑的阻燃效應(yīng)不同，使用時須予以充分發(fā)揮。阻燃劑的阻燃作用機(jī)理如下：2.1鹵系阻燃劑阻燃機(jī)理能終止自由基鏈反應(yīng)，捕獲傳遞燃燒鏈反應(yīng)的活性自由基，切斷燃燒過程中的連鎖反應(yīng)。添加鹵系阻燃劑優(yōu)點(diǎn)是使材料的

4、阻燃性能較好，缺點(diǎn)是含鹵阻燃材料在燃燒時易放出有刺激性和腐［2］蝕性的鹵化氫氣體等有毒氣體，致人窒息、死亡。2.2氫氧化鋁、氫氧化鎂及硼酸類無機(jī)阻燃劑的阻燃機(jī)理能吸收熱分解產(chǎn)生的熱量，降低體系溫度，從而達(dá)到阻燃效果。該類阻燃劑本身為環(huán)保阻燃劑，材料添加少量氫氧化鋁、氫氧化鎂阻燃效果不佳，大量添加才能起到一定的阻燃效果，但是它的大量添加會使得材料的比重增加；硼酸類阻燃劑可以單獨(dú)使用但阻燃效果不佳，與鹵系阻燃［4］劑、三氧化二銻協(xié)同使用，阻燃效果更好。2.3氮系阻燃劑阻燃機(jī)理能稀釋可燃物和氧氣濃度，使之降至著火極限以

5、下。氮系阻燃劑本身穩(wěn)定性好、不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性氣體、毒性低，可以單獨(dú)使用，如果和其它阻燃劑協(xié)同使用，會有良好的阻燃效果。2.4膨脹型阻燃劑主要阻燃機(jī)理能促進(jìn)聚合物成炭，減少可燃性氣體的生成，在材料表面形成一層膨松、有吸孔的均質(zhì)炭層起到隔熱、隔氧、抑煙、防止熔滴的作用。3．低煙無鹵阻燃電纜料的環(huán)保指標(biāo)隨著對電子電氣產(chǎn)品環(huán)保要求的不斷提出，配套該類的電線電纜用塑料產(chǎn)品也由含鹵的PVC逐步轉(zhuǎn)向發(fā)展低煙無鹵阻燃聚烯烴產(chǎn)品，現(xiàn)擁有的相關(guān)環(huán)保指標(biāo)有：3.1ROHS指令要求3042010年中國阻燃學(xué)術(shù)年會論文青?！の鲗帤W洲議

6、會和歐盟理事會2003年1月23日第2002/95/EC號《關(guān)于在電氣電子設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》，與RoHS指令同時出臺的還有第2002/96/EC號《關(guān)于報廢電子電氣指令》。物質(zhì)單位范圍鎘（Cd）ppm100鉛（Pb）ppm1000汞（Hg）ppm1000六價鉻（Cr6+）ppm1000多溴聯(lián)苯（PBB）ppm1000多溴聯(lián)苯醚（PBDE）ppm1000中國電子電器產(chǎn)品出口總量的70%以上涉及到RoHS指令，2004年出臺了《電子信息產(chǎn)品污染防治管理辦法》、公安部制定了《公共場所阻燃制品及組件燃燒性能

7、要求及標(biāo)識》3.2POHS2008年12月1日實(shí)施《消費(fèi)性產(chǎn)品中禁用特定有害物質(zhì)》，涵蓋幾乎所有消費(fèi)品（包裝、輪胎、玩具等），禁止使用18種物質(zhì)。3.3多環(huán)芳烴2010年1月1日實(shí)施PAHs指令（2005/69/EC），涵蓋塑料制品、橡膠制品。歐盟在2005/69/EC中對16種強(qiáng)致癌性多環(huán)芳烴作了嚴(yán)格限制，其含量總和必須小于10mg/kg，其中苯并芘小于1mg/kg。此外，歐盟REACH法規(guī)規(guī)定輪胎中使用的多環(huán)芳烴含量應(yīng)小于輪胎質(zhì)量的0.1%(即1000mg/kg)。3.4無鹵阻燃材料無鹵環(huán)保指標(biāo)物質(zhì)單位范圍鹵

8、酸氣體釋放量最大mg/g5材料燃燒時析出氣體PH值最小4.3電導(dǎo)率最大μS/mm10毒性指數(shù)最大54．低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料我公司根據(jù)客戶的不同要求，以聚乙烯（PE）、乙烯-醋酸乙烯（EVA）或乙烯其它共聚物等為基材，添加氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸類、氮系、膨脹型等阻燃劑，相繼研制開發(fā)了如下低煙無鹵阻燃聚烯烴產(chǎn)品：4.1熱塑性無鹵低煙阻燃聚烯烴塑料4.1.1無鹵阻燃聚烯烴