低煙無鹵阻燃線纜料的市場技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

一.低煙無鹵(LS0H或LSZH)阻燃線纜料的演變與崛起

1.有鹵無鹵的爭論

含鹵(特別是溴系)阻燃聚合物體系因其突出的阻燃效果，80年代中期以前在阻燃聚合物市場中占有絕對(duì)的統(tǒng)治地位。電線電纜工業(yè)界中的聚氯乙烯(PVC(5030,-35.00,-0.69%))即是其中的一例，至今仍在護(hù)套和絕緣料中承擔(dān)著主要角色。

隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，PVC內(nèi)在的弱點(diǎn)(燃燒時(shí)釋放的大量煙霧，嚴(yán)重的腐蝕性氣體和有毒氣體)益發(fā)明顯。

從那時(shí)起評(píng)估和尋找PVC料的替代物遂成為人們爭論的焦點(diǎn)。早在1986年歐洲首先發(fā)現(xiàn)燃燒產(chǎn)物中含有的多溴二苯醚，四溴代雙苯并二惡烷及四溴代雙苯并呋喃等屬于致癌物質(zhì)。

直至2001年英國又接連發(fā)現(xiàn)五溴二苯醚，十溴二苯醚在野生獵鷹蛋內(nèi)的生物積累高出家養(yǎng)獵鷹蛋400倍。于是再次發(fā)起拒絕生產(chǎn)與使用含溴阻燃劑的行動(dòng)。

2.對(duì)火災(zāi)安全的兩種由來已久概念的形成

過去的15年無鹵阻燃體系逐漸進(jìn)入了歐洲，并被接受為電纜制造技術(shù)的一個(gè)部分。而美國則并非如此，一般只限于返銷歐洲的產(chǎn)品才做此規(guī)定。歐洲和美國基于不同的國情和背景有著完全對(duì)立的觀點(diǎn)：美國流傳的概念認(rèn)為：禍災(zāi)的根源在于一氧化碳(CO)毒氣的產(chǎn)生以及其后的轟燃("flashover")過程中CO轉(zhuǎn)化為CO2的熱釋放。

因此，如果能通過一些辦法控制過程的熱釋放，即可減少火災(zāi)的危害。歐洲傳統(tǒng)以來深信：禍災(zāi)的嚴(yán)重性取決于人們脫離火情現(xiàn)場的成功率。煙氣的刺激性和毒性是制約脫離火情現(xiàn)場的主要因素。

因此，對(duì)于燃燒中產(chǎn)生的煙，毒，和腐蝕應(yīng)該給予優(yōu)先的關(guān)注。換言之，徹底擯棄鹵素物質(zhì)的生產(chǎn)和使用是當(dāng)務(wù)之急。上述爭論波及到整個(gè)工業(yè)界。1997.2.-1999.9期間歐洲11國(另特約日本參加)的12國會(huì)議對(duì)電子電器產(chǎn)品(包括印刷電路板，電線電纜，器件封裝，聯(lián)結(jié)件等)行業(yè)中尋找鹵素替代物做了專題探討。

積極尋找含鹵阻燃劑的代替品已成為業(yè)界的當(dāng)務(wù)之急。

二.線纜產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展

電線電纜行業(yè)的發(fā)展尤為突出。當(dāng)前世界上已有為數(shù)眾多的電線電纜料的供應(yīng)商。其中大部分廠家新近正在從事無鹵材料的開發(fā)研制與生產(chǎn)。例如：DuPont， Alpha Gary， BASF， Bayer， Borealis， Exxon， Hoechst和Shell Chemicals等。市場上已有供不同種用途(建筑，通訊，交通，鐵路等)需要的不同類型的無鹵電纜產(chǎn)品。

應(yīng)該看到，隨著線纜行業(yè)的發(fā)展，除電力電纜外，建筑物內(nèi)市電(220/240伏)布線電纜，電話電纜以及數(shù)據(jù)電纜都得到了長足的進(jìn)展。

迄今，力纜(< 1 kV)及220/240伏市電線纜料中的一半以上仍是PVC線纜料。一般，建筑市電布線電纜及電話電纜均為護(hù)套(PVC) +絕緣(PVC) ;數(shù)據(jù)電纜:則是護(hù)套(PVC) +絕緣(中密或高密PE)。

有趨勢表明在重要場合下LSZH將逐漸成為這些線纜料的首選。例如英國自從倫敦皇家地鐵站慘痛火災(zāi)事故發(fā)生以后，相關(guān)部門已經(jīng)明令在公共場合下必須采用符合使用技術(shù)指標(biāo)的LSZH電纜料。

近代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)帶動(dòng)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)(LAN)的飛速發(fā)展，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)相互連接的數(shù)據(jù)傳輸電纜的渴求與日俱增。一般估計(jì)，每臺(tái)計(jì)算機(jī)平均需要100米的LAN電纜。由于數(shù)據(jù)電纜的電性能遠(yuǎn)優(yōu)于電話電纜。

因此，進(jìn)一步的發(fā)展，LAN電纜必將進(jìn)入內(nèi)部電話系統(tǒng)。面對(duì)來自以美國為主的異議以及考慮到未來的發(fā)展前景，進(jìn)一步推動(dòng)以無鹵聚烯烴電纜料為主的電纜料行業(yè)，2001年在歐洲成立了FROCC (Fire Retardant Olefinic Cable Compounds)協(xié)會(huì)。

三.無鹵阻燃線纜材料發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

LSOH廠家與產(chǎn)品簡介

低煙無鹵(LS0H)阻燃技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在線纜護(hù)套料的研制與開發(fā)過程。

Scapa Polymerics Ltd， UK) : Megolon

熱塑性護(hù)套料

第一代1981最早生產(chǎn)LSOH的廠家

S300 (第二代) 1987加工性有改進(jìn)，可有較快的擠出速度

S500 (第三代) 1992使用低壓縮比螺杠可達(dá)PVC擠出速度

S500 (第四代) 1996特別適合于光纖電纜，可在標(biāo)準(zhǔn)PVC擠出機(jī)上加工

Megolon D36/1/7近幾年滿足UL 1666標(biāo)準(zhǔn)，適合于通訊電纜

熱固性絕緣料

交聯(lián)熱固性2001新技術(shù)

2001新技術(shù)

(1)Megolon品牌是國際上最早推出，具有代表性的無鹵阻燃電纜料產(chǎn)品。1996年推出的第四代產(chǎn)品的加工性達(dá)到了可在標(biāo)準(zhǔn)PVC擠出機(jī)上加工的要求。近幾年開發(fā)的新產(chǎn)品阻燃性能達(dá)到了美國UL 1666標(biāo)準(zhǔn)。

(2)UCC (Union Carbide Corporation， USA)

Uniguard RE DFDA---1642 Black

Uniguard RE DFDA---1642 Natural

1998年首次在中國推出溫度指數(shù)高達(dá)350°C的高阻燃產(chǎn)品。

(3)Padanaplast (Italy) : Cogegum (16種)， Cogefill (4種)等.

1982年開始生產(chǎn)LSOH產(chǎn)品，包括:熱塑性及可交聯(lián)的SIOPLAS。1990年終止PVC的生產(chǎn)。該公司于1994， 1998分別獲ISO 9002， ISO 9001論證。現(xiàn)為Solvay集團(tuán)成員。該公司的產(chǎn)品在我國線纜料市場中占有較大的份額。近年來也推出了溫度指數(shù)高達(dá)350°C的高阻燃產(chǎn)品以及護(hù)套/絕緣兩用的LSZH的產(chǎn)品。

(4)PolyOne (M.A.Hanna) : ECCOH

ECCOH產(chǎn)品原為Exxon公司所有，于1998年轉(zhuǎn)讓給漢納公司。80年代推出第一代產(chǎn)品，加工性能很差。1990年提出了新一代產(chǎn)品，加工時(shí)需要借助特制螺桿。1996年推出可在普通PVC擠出機(jī)上生產(chǎn)的電纜料。

(5) Alpha Gary公司

SMOKEGUARD特殊低煙阻燃可滿足美國通風(fēng)電纜標(biāo)準(zhǔn)，用于通訊電纜和火報(bào)警電纜。SENTRA無鹵低煙阻燃護(hù)套，絕緣等多種電纜。

(6)AEI Compounds (UK)

1983年成為AEI電纜有限公司的分部，1997年成為GEC電線電纜集團(tuán)的TT公司。主要LSOH產(chǎn)品有：

SX538用于力纜和光纜的護(hù)套/絕緣料。

SX541采用硅烷交聯(lián)，高阻燃，高柔性技術(shù)。用于力纜護(hù)套料。

(7)Condor (Germany) :

CONGuard S 6660柔性護(hù)套料，可在PVC擠出機(jī)上高速擠出

CONGuard S 6690滿足工作溫度90°C的高阻燃性電話及船用電纜要求

CONGuard S 8860用于高阻燃性的力纜，數(shù)據(jù)纜和電話電纜的要求

CONGuard I 4600滿足工作溫度90°C時(shí)的阻燃導(dǎo)體絕緣料

(8)Borealis (北歐Sweden， Norway， Finland， Demark， Belgium.)

該公司以高壓電纜絕緣料著稱于世。近年來積極從事低壓用LS0H料的開發(fā)與研制。已有新型LSZH料問世。

四.環(huán)保安全及標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)

1.來自環(huán)保壓力，2近來歐共體(EC)傾向于采用新版IEC60332(3)，即除原規(guī)定的火焰?zhèn)鞑ジ叨葘?shí)驗(yàn)指標(biāo)外，新增加了熱釋放和煙釋放的指標(biāo).

2.向美國UL1666垂直安裝電纜和光纜火焰?zhèn)鞑ジ叨葘?shí)驗(yàn)(Riser Vertical Fire Test)靠攏.

總的方向：安全環(huán)保第一。制定頒布更加嚴(yán)格的法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)。

五.無鹵阻燃線纜材料的技術(shù)指標(biāo)

總的技術(shù)發(fā)展方向：

1)提高產(chǎn)品的高科技含量(如，相界面相容技術(shù)，抗老化技術(shù)，膨脹型阻燃技術(shù)，納米技術(shù)，特殊加工技術(shù)，等)

2)嚴(yán)格三低兩高要求：低煙，低毒，低腐蝕，高阻燃，

3)提高(質(zhì)量/價(jià)格)比

優(yōu)越的綜合性能之三：高阻燃低逸煙的綜合性能，可滿足IEC 1034標(biāo)準(zhǔn)

優(yōu)越的綜合性能之四：可供不同用戶選擇的寬范圍的流變性能

六.無鹵阻燃線纜材料中的幾種新技術(shù)

無鹵阻燃線纜材料的發(fā)展與材料科學(xué)與技術(shù)的長足進(jìn)展密不可分。當(dāng)今，材料科技領(lǐng)域發(fā)展很快，面貌日新月異，直接關(guān)系到無鹵阻燃線纜材料行業(yè)的今后前途。下面的幾種新型技術(shù)值得注意：

1)膨脹型阻燃技術(shù)：包括化學(xué)型與物理型兩大類。

2)聚合物納米技術(shù)：聚合物層狀硅酸鹽(Polymer Layered Silicates)

3)金屬茂催化聚合技術(shù)：通過此種技術(shù)可以得到特殊性能的聚乙烯，聚丙烯等原料

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