線纜材料阻燃劑的選用原則和種類

　　阻燃劑是阻止材料被引燃并抑制火焰進(jìn)一步蔓延的添加劑。阻燃劑可分成反應(yīng)型和添加型兩種。其中反應(yīng)型阻燃劑是在聚合物合成過程中就引入阻燃元素;添加型阻燃劑是在對(duì)樹脂進(jìn)行成型加工時(shí)加人，通常為一個(gè)復(fù)合的阻燃體系。

線纜材料阻燃劑的選用原則

　　(1)阻燃劑、阻燃填料和阻燃協(xié)效劑等必須與基體聚合物有較好的相容性。

　　(2)阻燃劑與基體聚合物在熱分解上越匹配， 阻燃劑的效率就越高，即用較少的阻燃劑可達(dá)到同 樣的阻燃效果。

　　根據(jù)大量理論與實(shí)踐證明，只有阻燃劑的熱分解曲線全部低于基體聚合物的熱分解曲線，使阻燃劑熱分解產(chǎn)生的氣體、碎片物等持續(xù)包圍在基體聚合物周圍，阻燃劑的作用才能有效發(fā)揮;并且阻燃劑的熱分解曲線比基體聚合物的熱分解曲線低約60～75℃時(shí)阻燃效果最好;還要注意阻燃劑熱分解溫度與基體聚合物加工溫度的差距和匹配。

　　(3)阻燃劑在基體聚合物加工溫度范圍內(nèi)的狀態(tài)，最好是熔化后的流動(dòng)態(tài)，并且阻燃劑的分解溫度與基體聚合物加工溫度有較大間隔，即應(yīng)選擇那些熔點(diǎn)在基體聚合物加工溫度以下，而分解溫度又遠(yuǎn)高于此加工溫度的阻燃劑。

　　(4)選擇阻燃劑體系時(shí)應(yīng)考慮充分利用協(xié)同作用，盡量減少阻燃劑的用量，以期線纜阻燃材料的物理機(jī)械性能與基體聚合物的相比降低不多。

　　(5)可采用氧指數(shù)曲線斜率法來判斷阻燃劑的阻燃效率(如圖3所示)。以同一基體聚合物為標(biāo)準(zhǔn)，氧指數(shù)曲線斜率越大，阻燃劑的阻燃效率越高。

阻燃劑的種類

　　(1)鹵系阻燃劑。鹵系阻燃劑以其阻燃效率高、用量少、對(duì)基體材料的性能影響小、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)在阻燃劑領(lǐng)域占有重要地位，尤以溴系、氯系阻燃劑使用范圍較廣。但鹵系阻燃劑在熱裂解及燃燒時(shí)生成大量的煙塵及腐蝕性氣體，對(duì)環(huán)境有一定污染，特別是對(duì)人員傷亡會(huì)造成大的影響。其中多溴聯(lián)苯(PBDB)和多溴聯(lián)苯醚(PBDBE)被認(rèn)為燃燒后會(huì)產(chǎn)生二嚼英類致癌物質(zhì)。因此，采用新型無鹵阻燃劑已成為一種發(fā)展的趨勢(shì)。

　　(2)含磷阻燃劑。含磷阻燃劑是一種無鹵阻燃劑，具有阻燃、增塑雙重作用，可代替含鹵阻燃劑，以滿足環(huán)保安全的要求。含磷阻燃劑能夠阻燃、隔熱、隔氧，且生煙量少，不易形成有毒氣體和腐蝕性氣體，在受熱時(shí)可產(chǎn)生結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的交聯(lián)狀固體物質(zhì)或炭化層。

　　(3)無機(jī)氫氧化物阻燃劑。無機(jī)氫氧化物是一類重要的阻燃劑，其具有低毒、低煙或抑煙、低腐蝕，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。隨著阻燃劑無鹵化的要求日益提高，無機(jī)氫氧化物的需求有增長(zhǎng)趨勢(shì)。線纜中最常用的無機(jī)氫氧化物阻燃劑有Al(OH)。(ATH)和Mg(OH)：(MH)。Al(OH)，通常被稱為三水合氧化鋁。

　　在使用中，無機(jī)氫氧化物阻燃劑的主要問題是在基體聚合物中添加量較大(一般在50%以上)，易導(dǎo)致材料的加工性能和物理性能下降;并且其是親水性物質(zhì)，而基體聚合物是親油性，兩者互不相容，降低了其分散性，從而限制了無機(jī)氫氧化物阻燃劑的填充量。

　　(4)含硅阻燃劑。含硅阻燃劑及其阻燃技術(shù)目前得到了廣泛的研究，其阻燃的聚合物具有低煙、無毒，燃燒熱值低，火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷葍?yōu)點(diǎn)。有多種含硅阻燃技術(shù)已實(shí)用化，如通過接枝反應(yīng)，在聚合物中引入硅原子或硅基團(tuán);添加硅樹脂粉末;加入高分子量的硅油與有機(jī)金屬化合物，白炭黑;硅橡膠與金屬化合物并用;聚合物/粘土納米復(fù)合材料;加入硅酸鹽;硅膠與碳酸鉀并用等。

　　(5)氮系阻燃劑。氮系阻燃劑主要通過分解吸熱及生成不燃性氣體以稀釋可燃物而發(fā)揮作用。其具有無鹵、低毒、低煙、不產(chǎn)生腐蝕性氣體，并且價(jià)廉、抗紫外線等優(yōu)點(diǎn)。

　　(6)其它無機(jī)阻燃劑或消煙劑。銻系阻燃劑幾乎總是和鹵素并用，利用兩者的協(xié)同效應(yīng)。其中sb'O，是最重要和應(yīng)用最廣的鹵系阻燃劑的協(xié)效劑。

　　硼系阻燃劑中最重要的是硼酸鋅，其具有抑煙、阻燃、抑陰燃、改善漏電痕跡指數(shù)等作用。

　　鈣化合物、鉬化合物、鐵化合物是阻燃體系中常用的阻燃填料或消煙劑。