阻燃电线电缆绝缘材料及主要性能

阻燃电缆所用材料的氧指数越高，阻燃性能越好，但是随着氧指数的提高，就要损失一部分其他性能。如材料的物理性能和工艺性能有所下降，操作困难，同时又使材料成本提高，因此要合理适当地选择氧指数，一般绝缘材料氧指数达到30，则产品即可通过标准中C类的试验要求，若护套料、填充料都采用阻燃材料，则产品可达到B类和A类要求。阻燃电线电缆用材料主要分为含卤阻燃材料和无卤阻燃材料。

1、无卤阻燃材料

聚烯烃是无卤材料，由碳氢化合物组成，在燃烧时分解出二氧化碳和水，不产生明显的烟雾和有害气体。聚烯烃主要包括聚乙烯（PE）、乙烯—醋酸烯聚物（E-VA）。这些材料本身并不具有阻燃性，需要添加无机阻燃剂和磷系列阻燃剂，才能加工成实用的无卤阻燃材料，但是，由于非极性物质的分子链上缺乏极性基团具有憎水性，与无机阻燃剂的亲和性能较差，难以牢固的结合。为了改善聚烯烃的表面活性，可在配方中加入表面活性剂；或者在聚烯烃中混入含有极性基团的聚合物进行共混，从而提高阻燃填充剂的用量，改善材料的机械性能和加工性能，同时获得较好的阻燃性。

2、含卤阻燃材料

由于在燃烧受热时发生分解放出卤化氢，卤化氢能够捕捉活性自由基HO根，从而使材料的燃烧延缓或熄灭，达到阻燃的目的。常用的有聚氯乙烯、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、乙丙橡胶等材料。

（1）阻燃聚氯乙烯（PVC）：由于聚氯乙烯的价格便宜，绝缘性能良好，阻燃性好，被广泛应用在普通阻燃电线电缆中。为提高PVC阻燃性，常在配方中添加卤素阻燃剂（十溴联苯醚）、氯化石蜡和增效阻燃剂来提高聚氯乙烯的阻燃性。

（2）乙丙橡胶（EPDM）：是非极性碳氢化合物，具有优良的电气性能，绝缘电阻高，介质损耗小，但是乙丙橡胶是易燃材料，必须减少乙丙橡胶的交联程度，减少分子链断开而产生的低分子量物质，才能提高材料的阻燃性能。随着乙丙橡胶交联度增加，氧指数增大。例如在配方中加入交胶剂DC（P过氧化二异丙苯），交联助剂TAIC（三丙烯基氰脲酸酯）、HVA—（2N、N间—亚苯基双马酰亚胺）可使氧指数提高10～15。另一种方法，在乙丙橡胶中加入无机阻燃填充剂也可以使氧指数增大。一般常用的填充剂有A（lOH）3，它们在高温下可以释放结晶水，大量吸收热量而达到阻燃效果。但是大量加入填充剂会使材料的机械性能和电性能下降（如抗张强度和伸长率下降）。因此填充剂不能超过150份。为了获得较好的阻燃性能并保持较高的机械性能，必须适当减少阻燃填充剂而适当增加其他的阻燃剂。

3、低烟低卤阻燃材料

主要针对聚氯乙烯和氯磺化聚乙烯两种材料而言。在聚氯乙烯的配方中加入CaCO3和A（lOH）3。硼酸锌及MoO3可以减少阻燃聚氯乙烯的HCL释放量和发烟量，从而提高材料阻燃性，减少卤素、酸雾、烟雾的排放量，但可能使氧指数稍有下降。当添加剂用量较大时，也会使材料的机械性能和电性能有所下降。