无卤低烟阻燃电缆技术正迅猛发展

无卤低烟阻燃电缆技术正迅猛发展

 近年多起事故被认定为与电缆老化及电缆产品不合格有关，由此也引出了再一次对低烟无卤阻燃电缆产品的热议。事实上，低烟无卤阻燃电缆尽管目前被广泛应用与各种场所，但是由我国自主研发和生产的低烟无卤阻燃电缆相较于国外先进的同类产品依然存在差距，甚至有专家认为这样的差距还不小，至少要落后十年左右。不过近年来我们也看到这样的客观现象在本土电缆生产企业的努力之下，得到了改观，并且已经渐渐摆脱了完全依赖进口的情况。而早在2000年之前，我国的低烟无卤阻燃电缆产品还几乎全部依赖进口，由此也反映出尽管一些专家或业界人士对于本土电缆业发展依然不乐观，但是本土电缆业的稳健发展也是不容忽视的。

现在国产低烟无卤阻燃电缆及相关材料性能已经符合国家和国际相关标准，但是人们的环保安全意识还需要提升，产品还需要大力推广。早在上世纪80年代国际上开始研制低烟无卤阻燃材料电线电缆，这种材料的优点是低烟、无毒，被明火燃烧时，产生金属氧化物和水蒸气。低烟无卤阻燃电缆是以无卤聚烯烃为基体，将被EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）活化了的大量氢氧化镁或氢氧化铝捏合在聚乙烯基体中，利用氢氧化物燃烧受热时，分解成金属氧化物和水，实现阻燃的目的。

低烟无卤阻燃电缆是采用吸热和金属氧化物隔氧的方法来阻燃的，其阻燃机理：一是电线电缆燃烧时，表面氢氧化物发生分解反应，该反应是吸热反应，吸收周围空气中的大量热量，降低了电线电缆表面的温度；二是生成的水分子，也吸收了电线电缆表面的大量热量，同时水蒸气也隔绝了氧气；三是产生的金属氧化物结壳，阻止了氧气与有机物的再一次接触。

无卤低烟电缆被研发和生产后，在西方国家得到了大力推荐的推广使用，以取代和逐步废弃使用有毒的PVC电线电缆。这就是说，含卤的电缆在火中释放出的毒性是非常可怕的，如果把在30分钟可致人死亡的气体浓度的毒性指数判定为1的话，那么聚氯乙烯的毒性指数为15.01，无卤聚烯烃的毒性指数为0.79。

据悉，人在聚氯乙烯的烟雾中只能存活2分钟，而换成无卤材料，人在其烟雾中的存活就能延长到40分钟，大大增加了火灾时的逃生时间。另外根据有关材料表明，阻燃聚氯乙烯电缆燃烧时所放出的烟的透光率在15%以下，即人在此浓度烟里，其裸眼视距为2米左右。所以在火灾中，强烈弥漫的浓烟使受害者晕头转向而辨不清方向，延长在火中滞留的时间，从而导致烟和有毒气体的进一步吸人而窒息死亡。

在大量试验中发现以聚烯烃为基料、以水合金属化合物Al(OH)3或Mg(OH)3为阻燃剂的材料燃烧时释放出的气体的烟密度和卤酸气体挥发量可以达到IEC标准的要求。Al(OH)3或Mg(OH)2是一种无机氢氧化物，其具有优良的阻燃性，还具有低毒、抑烟、低腐蚀的特点，抑烟性佳，因为抑烟和阻燃同样重要。

而我国对于低烟无卤阻燃电缆的研发与国际几乎同步，但是在产品的含金量和附加值方面有所不足。比如，我国从上世纪七十年代末开始，由于随着经济的发展和电气火灾事故频频发生，对阻燃电缆的研制和使用引起了重视。80年代，苏州电缆厂、杭州电缆厂、上海电缆厂、沈阳电缆厂、四川电缆厂、湘潭电缆厂、无锡电缆厂等率先生产出阻燃绝缘电线等产品。至今，国内中小型电线电缆厂都能生产一般的阻燃电线电缆产品。随着对安全性和可靠性认识的提高，许多电线电缆用户对产品的阻燃性能都提出了要求。例如，煤炭部明文规定在煤矿中必须使用阻燃性电缆;地铁、核电站、化工等特殊部门和场合要求使用低烟无卤阻燃电缆。

近几年来，我国不断加强对低烟无卤阻燃电缆的研究和开发，低烟无卤阻燃电缆的开发已列入《国家级电线电缆、光缆新产品开发指南》中。在无卤阻燃剂的开发和应用方面都取得了不少的进展，已研制和生产出不少无机阻燃剂，包括水合氧化铝系、氧化锑系、稠系、铂系、无机磷系，以及锌、镁等过渡金属氧化物、氢氧化物或碳酸盐等，其中A1(OH)阻燃剂已形成SR109-SR115系列，计7个品种。一些电缆料生产厂现已研制开发出低烟无卤阻燃料。

发达国家一直非常重视低烟无卤阻燃电缆及相关材料的研发和推广使用，特别是在高层建筑、地铁、车站、机场、电站和商场等相对封闭或人员集中的重要建筑和设施内。近年来发达国家又在电气、电子设备中限制铅、镉等重金属和聚溴联苯(PBB)，聚溴联苯醚(PBDE)等溴化物的使用，发达国家的电子电器业巨头纷纷制定了其各自的“绿色计划”，从而禁止或限制使用对人体和环境有害的重金属和卤素，并且进行了大量的研发工作，已推出了许多系列“绿色”电子电器用电线电缆。一些国家，如瑞士、德国等，强烈反对PVC的应用，并且已经制定了严格的法律，限制并将最终取消PVC的应用。

目前来看，在低烟无卤阻燃电缆产品的质量和性能方面，“中国制造”相较于西方国家以及邻国日本、韩国还存在差距，但是可喜的是，我们看到这样的差距在一天天减小，尤其是随着采购单位高度重视建筑的安全问题，因此低烟无卤阻燃电缆的应用范围在不断扩大，产品质量和性能也在不断的提高。相信在不远的未来，国产化低烟无卤阻燃电缆产品定然能够满足项目要求，推动本土电缆业的发展。