摘要：傳統(tǒng)電纜所用的阻燃材料廣泛使用含鹵的聚合物或添加含鹵有機(jī)阻燃的聚合物，雖然其有著較好的阻燃效果，但當(dāng)其發(fā)生與火直接接觸時，會出現(xiàn)大量有害氣體和鹵化氫氣體，從而導(dǎo)致二次污染災(zāi)害。因此，為提高阻燃電纜的安全性，既要保證電纜的阻燃性同時要避免煙霧等有害氣體的產(chǎn)生量。本文將通過幾項(xiàng)分析結(jié)果對無鹵阻燃電纜材料燃燒以及阻燃特性進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：無鹵阻燃；電纜材料；阻燃特性

一、無鹵阻燃劑基本特性

由于傳統(tǒng)的含鹵阻燃劑在與火直接接觸時容易造成二次污染，因此近年來無鹵阻燃劑成為電纜材料的主要使用材料，主要在于無鹵阻燃劑具有低煙、低毒、環(huán)保的特點(diǎn)，同時能夠有較好的阻燃效果評價材料的阻燃效果主要考察材料的氧指數(shù)和垂直燃燒性能。但研究顯示，高氧指數(shù)的阻燃電纜材料并不一定具有較好的垂直燃燒性能，相反，垂直燃燒性能較好的阻燃電纜也會存在較低氧指數(shù)。因此，氧指數(shù)和垂直燃燒性能之間不存在較強(qiáng)的相關(guān)性。

二、無鹵阻燃電纜材料燃燒

（一）力學(xué)性能

用于電纜的無鹵阻燃材料應(yīng)具備優(yōu)良的力學(xué)性能，按照GB鄺32129一2015M的規(guī)定，電線電纜用低煙無鹵阻燃電纜料的拉伸強(qiáng)度應(yīng)不小于10.0MPa,斷裂伸長率應(yīng)不小于160％。硬度太低會導(dǎo)致材料彈性缺失，并且不利于加工；硬度太高使線纜感覺僵硬。彈性體特有的彈性手感，同等硬度與PVC材料相比，手感柔軟度有偏差。

（二）錐形量熱分析

錐形量熱儀試驗(yàn)是模擬與火災(zāi)中的情況一致，對材料與真實(shí)燃燒環(huán)境相似，通過測驗(yàn)?zāi)軌虻玫较嚓P(guān)材料動態(tài)燃燒的各項(xiàng)信息，主要包含熱、煙、毒氣等具體數(shù)據(jù)信息。其是以耗氧量為原理的材料燃燒性能測定儀。對材料的引燃時間進(jìn)行觀察，如材料引燃時間越大，材料的阻燃性能越好。這主要是由于材料接收熱量輻射到產(chǎn)生火焰這期間所用的時間。已經(jīng)對材料所釋放熱量的最大值為釋熱速率峰值，在燃燒過程中，釋熱速率峰值越小越好。以及相關(guān)的煙生成速率峰值，其能夠表明材料在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的煙量最大值，也是衡量材料的生煙特性的重要指標(biāo)

因此，對于材料燃燒引發(fā)的火災(zāi)危害程度的火災(zāi)逃逸指數(shù)為引燃時間與釋熱速率峰值的比值，這個比值越大，說明在遇到材料引起的火災(zāi)所造成的危害越小。

（三）垂直燃燒性能

垂直燃燒試驗(yàn)只是其中的一個項(xiàng)目而已，反映電線的燃燒等級，參考相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來看是不是需要做垂直燃燒試驗(yàn)。無鹵電線的主要指標(biāo)是燃燒后煙霧鹵素含量及煙密度等指標(biāo)以

（四）氧指數(shù)

普遍情況下，氧指數(shù)法和垂直燃燒并未呈現(xiàn)出一致性，但在有協(xié)效劑阻燃體系中，由于燃燒過程的復(fù)雜性，因此必須將氧指數(shù)和阻燃等級結(jié)合起來對材料的阻燃性進(jìn)行評定，否則會引起較大的誤差。但在其他有效實(shí)驗(yàn)過程中顯示，垂直燃燒阻燃與火災(zāi)逃逸指數(shù)可能有較大的相關(guān)性，垂直燃燒阻燃級別較高的材料試樣中，其火災(zāi)逃逸指數(shù)也相對較大

（五）熱重分析

傳統(tǒng)材料在進(jìn)行熱重分析中具有受熱均勻且升溫速度較低的特性，但在實(shí)際火災(zāi)中，材料普遍呈單項(xiàng)受熱，造成升溫率較高，不能準(zhǔn)確反應(yīng)燃燒過程中材料的燃燒性和阻燃性。但可以通過熱重分析來對阻燃材料的配方進(jìn)行篩選和阻燃機(jī)理進(jìn)行研究[2從各類實(shí)驗(yàn)過程中能夠顯示出，氧指數(shù)與試樣失重50％時的溫度呈一致的變化，當(dāng)試樣在最高氧指數(shù)時，同樣呈最高試樣失重50％時的溫度。

三、阻燃特性分析

阻燃性能各項(xiàng)參數(shù)之間存在著一定相關(guān)性，氧指數(shù)是評定符合材料阻燃性常用的參數(shù)，氧指數(shù)與試樣失重50％時的溫度、引燃時間、火災(zāi)逃逸指數(shù)呈正相關(guān)；氧指數(shù)與總余焰時間、釋熱速率峰值、總放熱量呈負(fù)相關(guān)。且相關(guān)系數(shù)的絕對值普遍大于0．7，顯著性水平普遍不超過0．04，表明氧指數(shù)和大多數(shù)參數(shù)在表征材料阻燃性能上具有較好的一致性。尤其是氧指數(shù)與試樣失重50％時的溫度的相關(guān)系數(shù)超過 0．7且P值接近0.01時，說明兩者呈高度正相關(guān)，可互相表征。

氧指數(shù)越高、總余焰時間越低，表示材料的阻燃性能越好，同時說明氧指數(shù)與試樣失重 50％時的溫度相比，總余焰時間越低與氧指數(shù)只是能夠在一定程度上相互表征，并不能完全進(jìn)行互相表征。在垂直燃燒特性方面，總余焰時間越低能夠?qū)Σ牧洗怪比紵枞夹缘牧炕瘏?shù)進(jìn)行表征，也能夠?qū)Σ牧献枞夹赃M(jìn)行評價，但由于總余焰時間不能夠完全用于對材料垂直燃燒阻燃性的性能表征。試樣失重50％時的溫度與總余焰時間的相關(guān)系數(shù)為，76，顯著性水平P < 0．05，明顯高于總余焰時間與其余參數(shù)的相關(guān)系數(shù)[3]。因此試樣失重50％時的溫度比除火災(zāi)逃逸指數(shù)外的其余參數(shù)更適合用于表征材料的垂直燃燒阻燃性能。

四、結(jié)束語

通過各項(xiàng)測試參數(shù)的相關(guān)跬，得到三個主要結(jié)論：

（1）氧指數(shù)與總余焰時間相關(guān)系數(shù)為一0．60時，為顯著負(fù)相關(guān)，如果用氧指數(shù)直接描述材料的垂直燃燒阻燃性能會產(chǎn)生教導(dǎo)誤差，因此，氧指數(shù)不能在任何前提下直接描述材料的阻燃性能

2）火災(zāi)逃逸指數(shù)與總余焰時間呈高度負(fù)相關(guān)關(guān)系，可以用火災(zāi)逃逸指數(shù)描述材料燃燒阻燃性能。

（3）錐形量熱儀測試可獲得聚合物材料有關(guān)動態(tài)燃燒性能的多種信息，進(jìn)而對材料的阻燃性能做出較全面的評估

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