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可瓷化无卤阻燃聚烯烃电缆料

成果类型:: 新技术

发布时间: 2022-10-17 16:22:07

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 门松 | 2022-10-30 09:22:08
陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料是一种同时具有阻燃性质及可瓷化性质的新型高分子材料,在通常的环境下这种陶瓷化阻燃高分子材料和其他普通高分子材料一样,具有良好的加工性和绝缘性,起到类似于普通电线电缆绝缘层作用。通常情况下不易燃烧,而燃烧后可快速瓷化,在导体表面形成一层完整、连续的,具有一定强度和自支撑能力的多孔陶瓷状耐火绝缘壳体,从而保证了线路的畅通和完整。 本文研究了一种综合性能良好的陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料,通过在聚合物中添加成瓷粉及阻燃剂达到同时具有阻燃性质和可瓷化性质的效果,并且力学性能、电绝缘性能等相关性能指标符合JB/T10707标准要求。

技术特点:可瓷化阻燃电缆料是一种新型耐火电缆料。采用在聚烯烃中填充无卤阻燃剂、阻燃增效剂、耐火填料和可瓷化助剂,制备具有挤出加工性能好、电绝缘性好、阻燃抑烟和耐火性能优良的聚烯烃电缆料。OI≥28%、UL94 V-0级、拉伸强度≥10MPa、断裂伸长率≥150%、体积电阻率≥1×101Ω/m3,满足电线耐火测试标准,强制燃烧后形成的陶瓷体压缩强度≥200KPa,耐水性好。技术阶段:小试成功,正在完善。前景预期:采用可瓷化阻燃聚烯烃电缆料制备的电线电缆具有优异的阻燃、抑烟和耐火功能,不仅可通过线缆成束燃烧A-C级要求,还可取代传统的金属套管/耐火填料灌封法生产的耐火电缆,为实现高效、低成本、超柔性耐火电缆的生产提供了可能性。具有很好的市场前景。

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)因具有柔韧性好、耐低温性好、耐环境应力开裂、绝缘性好,而被广泛用于各种电线电缆的绝缘材料和护层材料。可瓷化EVA无卤阻燃电缆料,在保持EVA的优良性能和抑烟阻燃特性外,在高温燃烧时会形成一层具有一定强度和支撑能力的瓷化层,持续高温燃烧后仍能保持制品的完整性,能够阻隔火焰蔓延,避免造成更危险的二次灾害。目前可瓷化阻燃电缆料的使用过程中存在的主要问题是:(1)高温燃烧后形成的瓷化层向外膨胀,外观和尺寸不仅发生了变化,而且瓷化层与导线间形成空隙;(2)瓷化层的绝缘性变差,导致线路短路,起不到真正的保护作用。

天津科技大学(Tianjin University of Science and Technology),位于天津市,是中央和地方共建、天津市重点建设高校,入选国家“111计划”、教育部“卓越工程师教育培养计划”高校、天津市“双一流”建设高校、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家“特色重点学科项目”建设高校、国家级新工科研究与实践项目、国家级大学生创新创业训练计划、中国政府奖学金来华留学生接收院校,为CDIO工程教育联盟、“一带一路”高校食品教育科技联盟成员单位。

(1)本发明提供的可瓷化EVA无卤阻燃材料阻燃和抑烟效果显著,强制高温燃烧时形成坚硬的瓷化层;并且在高温下硅橡胶/白炭黑、成瓷填料无机填料、以及烧结残留物之间发生共熔共晶反应,从而引起瓷化层发生内缩,具有一定的强度和支撑能力,在高温燃烧下仍能保持完整的形态;

(2)传统瓷化EVA材料瓷化层是由炭层作为主体,而炭层是电的良导体,在火灾没有及时切断电源的情况下,难免发生短路漏电等情况。本发明提供的可瓷化EVA无卤阻燃材料,添加高温裂解催化剂促进炭层裂解从而使瓷化层保持良好的绝缘性,在火灾不断电的情况下仍能保证电力的正常输送。

(3)本发明生产工艺简单,适合工业化大批量生产。

技术合作

本发明提供了一种可瓷化EVA无卤阻燃电缆料及其制备方法,高温燃烧后形成的瓷化层向内收缩,磁化层的绝缘性保持不变。本发明提供的可瓷化EVA无卤阻燃材料阻燃和抑烟效果显著,强制高温燃烧时形成坚硬的瓷化层;并且所形成的瓷化层内缩,不膨胀,尺寸变化小,具有一定的强度和支撑能力,在高温燃烧下仍能保持完整的形态;添加高温裂解催化剂促进炭层裂解从而使瓷化层保持良好的绝缘性,在火灾不断电的情况下仍能保证电力的正常输送。