低煙無鹵電纜料阻燃性測(cè)試:低煙無鹵電纜料物理機(jī)械性能測(cè)試

105次 2025.01.02

  目前使用的低煙無鹵阻燃電纜料通常有聚烯烴和乙丙兩大類,其中以低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料為主流,本文將對(duì)低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料的阻燃性、機(jī)械物理性能測(cè)試做分析。




  作為第三方檢測(cè)中心,中科檢測(cè)機(jī)構(gòu)擁有CMA認(rèn)證檢測(cè)資質(zhì),檢測(cè)設(shè)備齊全,數(shù)據(jù)科學(xué)可靠,可出具國家認(rèn)可的低煙無鹵電纜料檢測(cè)報(bào)告。


  低煙無鹵電纜料阻燃性測(cè)試


  低煙無鹵阻燃電纜料除具有阻燃性外,與含鹵阻燃電纜料相比,還具有低煙、無鹵、低腐蝕、低毒等特性。


 ?。?)氧指數(shù)


  目前在國內(nèi)主要以GB/T 2406方法來測(cè)試常溫下阻燃電纜料的氧指數(shù),以考核材料的阻燃性,高溫下的氧指數(shù)對(duì)阻燃電線電纜來說盡管也比較重要,但因?yàn)闇y(cè)試條件等因素,一般很少進(jìn)行測(cè)試。另外一個(gè)與材料阻燃性密切相關(guān)的參數(shù)——溫度指數(shù)也很少測(cè)試。其測(cè)試方法在NES 715中有規(guī)定,表示了在環(huán)境溫度到底升到多高時(shí),材料能在空氣中點(diǎn)燃。低煙無鹵電纜料常溫下氧指數(shù)達(dá)到33-35即可滿足一般電纜阻燃要求,其溫度指數(shù)為300左右。


  氧指數(shù)作為世界范圍內(nèi)最常用的燃燒試驗(yàn),并不能作為判斷材料阻燃性的唯一指標(biāo),材料自熄性的考核似乎更能貼切地衡量材料的阻燃性能。


  (2)煙密度


  成品電纜一般采用GB/T17651的成束燃燒方法測(cè)試電纜燃燒后的透光率來考核電纜低煙性能,低煙無鹵電纜透光率達(dá)到60%以上符合要求。對(duì)材料來說,一般采用GB/T8323的方法來測(cè)試其有焰及無焰燃燒時(shí)的最大煙密度Dm,以此來考核材料的發(fā)煙性能。低煙無鹵電纜料燃燒時(shí)的發(fā)煙性遠(yuǎn)低于含鹵阻燃電纜料,其指標(biāo)一般為有焰Dm≦100,無焰Dm≦200,而含鹵阻燃電纜料有焰及無焰Dm均為300以上。


 ?。?)鹵素含量


  目前有IEC 754-1和MIL-C-24643A兩種方法用來測(cè)定鹵素及氫鹵酸氣體含量。前者不適于鹵酸氣體含量低于5mg/g的場合,即不適于無鹵材料含鹵量的測(cè)定,后者為采用χ射線原理測(cè)量體系鹵元素的含量,測(cè)試精度為0.2%,嚴(yán)格意義上來說憑此方法也不能完全判定被測(cè)材料是否絲毫不含鹵素。因此很多無鹵材料標(biāo)準(zhǔn)中不將鹵素含量做為一項(xiàng)考核指標(biāo),更多地是通過PH值及電導(dǎo)率來表征其無鹵性。只有BS、IEC 等標(biāo)準(zhǔn)中將無鹵體系中鹵化氫釋放量的指標(biāo)定在≦5mg/g,作為分界點(diǎn)考核。


 ?。?)腐蝕性


  IEC 1991年公布IEC 754-2,通過測(cè)定PH值和電導(dǎo)率來測(cè)試電纜材料燃燒時(shí)釋放氣體的酸度,并規(guī)定測(cè)得PH≧4.3及電導(dǎo)率≦10μs/mm為無鹵、低腐蝕標(biāo)準(zhǔn)。IL-C-24643A規(guī)范中規(guī)定電纜材料燃燒時(shí)釋放出的氣體,鹵素含量≦0.2%作為無鹵、低腐蝕性標(biāo)準(zhǔn)。低煙無鹵電纜料PH值一般為4.5-6.0,電導(dǎo)率為0.7-5μs/mm。


 ?。?)毒性指數(shù)


  毒性指數(shù)目前主要采用NES 713,即氣體分析法來檢測(cè),英國海軍在海軍工程標(biāo)準(zhǔn)NES 518-1983“降低火災(zāi)危險(xiǎn)的電纜護(hù)套規(guī)范”中規(guī)定了無鹵材料毒性指數(shù)不大于5,國內(nèi)通常也采用這一指標(biāo),但國外對(duì)一些無鹵絕緣產(chǎn)品也有不大于3的要求。


  低煙無鹵電纜料物理機(jī)械性能測(cè)試


  由于大量的無機(jī)阻燃劑填充,使低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料的物理機(jī)械性能及電氣性能比非阻燃及含鹵阻燃聚烯烴電纜料均有所降低,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:


  (1)抗張強(qiáng)度及斷裂伸長率降低。無鹵電纜料抗張強(qiáng)度在10-14Mpa左右,斷裂伸長率在150-250%左右;


  (2)抗老化性能有所降低。大量無機(jī)阻燃劑的加入,使無鹵電纜料抗老化性能受到較大影響。熱塑型無鹵阻燃電纜料一般以經(jīng)100℃×168hr老化后,抗張強(qiáng)度及斷裂伸長率變化率不大于±30%做為考核指標(biāo);


 ?。?)熱變形變大。由于無鹵阻燃電纜料中高VA含量EVA比例較大,致使其耐熱變形性能較差,一般以80℃×4hr變形率不大于50%做為考核指標(biāo);


 ?。?)柔軟度較差。一般無鹵阻燃聚烯烴電纜料邵氏A硬度均超過HA90,邵氏D硬度超過HD40。


  (5)耐外傷性能較差,經(jīng)外力擦劃后易有傷痕。該性能的降低程度與配方有密切關(guān)系,不同品種的無鹵電纜料差異很大。


 ?。?)耐潮濕性能較差。由于無機(jī)阻燃劑氫氧化鎂、氫氧化鋁的加入,使無鹵阻燃電纜料極易吸濕,若無真空鋁箔包裝,常態(tài)下其貯存期最好不要超過1個(gè)月,否則將吸潮影響使用。經(jīng)對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),無鹵阻燃電纜料浸水一天后,體積電阻率將下降60~80%。


  (7)體積電阻率及電氣擊穿強(qiáng)度有所下降。與含鹵阻燃聚烯烴電纜料相比下降并不很明顯,但與非阻燃聚烯烴電纜料相比下降卻比較明顯。


 ?。?)介電常數(shù)ε及介質(zhì)損耗角正切tgδ急劇下降。


  低煙無鹵電纜料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)


  1.無鹵:


  IEC 60754-1:Halogen Content HCL<0.5%;


  IEC 60754-2:PH>4.3,Conductor<10us/mm


  2.低煙:


  IEC 61034-1,IEC 61034-2,透光率>=60%;低鹵要求煙密度Dm<300,最小透光率>30%;


  3.低毒:


  NES 713(英國海軍標(biāo)準(zhǔn));TI(毒性指數(shù)),最大不超過5


  氣體的毒性用NES713方法評(píng)測(cè),毒性指數(shù)是指通過測(cè)試規(guī)定燃燒條件下產(chǎn)生的。


  1、燃燒時(shí)鹵酸(HCL)釋放量少于5mg/g ----IEC60754-1


  2、PH值≥4.3 --------------------------IEC60754-2


  3、導(dǎo)電率≤10μS/mm --------------------IEC60754-2


  4、透光率(煙密度)≥60%--------------- IEC 61034-1


  符合以上四點(diǎn)要求可稱為低煙無鹵料


  注:IEC60754-1、IEC60754-2是無鹵標(biāo)準(zhǔn),IEC61034-1是低煙標(biāo)準(zhǔn)


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