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低烟无卤电缆料阻燃性测试 低烟无卤电缆料物理机械性能测试
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  • 2023-10-25

目前使用的低烟无卤阻燃电缆料通常有聚烯烃和乙丙两大类,其中以低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料为主流,本文将对低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的阻燃性、机械物理性能测试做分析。


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作为第三方检测中心,中科检测机构拥有CMA认证检测资质,检测设备齐全,数据科学可靠,可出具国家认可的低烟无卤电缆料检测报告。


低烟无卤电缆料阻燃性测试


低烟无卤阻燃电缆料除具有阻燃性外,与含卤阻燃电缆料相比,还具有低烟、无卤、低腐蚀、低毒等特性。


(1)氧指数


目前在国内主要以GB/T 2406方法来测试常温下阻燃电缆料的氧指数,以考核材料的阻燃性,高温下的氧指数对阻燃电线电缆来说尽管也比较重要,但因为测试条件等因素,一般很少进行测试。另外一个与材料阻燃性密切相关的参数--温度指数也很少测试。其测试方法在NES 715中有规定,表示了在环境温度到底升到多高时,材料能在空气中点燃。低烟无卤电缆料常温下氧指数达到33-35即可满足一般电缆阻燃要求,其温度指数为300左右。


氧指数作为世界范围内最常用的燃烧试验,并不能作为判断材料阻燃性的唯一指标,材料自熄性的考核似乎更能贴切地衡量材料的阻燃性能。


(2)烟密度


成品电缆一般采用GB/T17651的成束燃烧方法测试电缆燃烧后的透光率来考核电缆低烟性能,低烟无卤电缆透光率达到60%以上符合要求。对材料来说,一般采用GB/T8323的方法来测试其有焰及无焰燃烧时的最大烟密度Dm,以此来考核材料的发烟性能。低烟无卤电缆料燃烧时的发烟性远低于含卤阻燃电缆料,其指标一般为有焰Dm≦100,无焰Dm≦200,而含卤阻燃电缆料有焰及无焰Dm均为300以上。


(3)卤素含量


目前有IEC 754-1和MIL-C-24643A两种方法用来测定卤素及氢卤酸气体含量。前者不适于卤酸气体含量低于5mg/g的场合,即不适于无卤材料含卤量的测定,后者为采用χ射线原理测量体系卤元素的含量,测试精度为0.2%,严格意义上来说凭此方法也不能完全判定被测材料是否丝毫不含卤素。因此很多无卤材料标准中不将卤素含量做为一项考核指标,更多地是通过PH值及电导率来表征其无卤性。只有BS、IEC 等标准中将无卤体系中卤化氢释放量的指标定在≦5mg/g,作为分界点考核。


(4)腐蚀性


IEC 1991年公布IEC 754-2,通过测定PH值和电导率来测试电缆材料燃烧时释放气体的酸度,并规定测得PH≧4.3及电导率≦10μs/mm为无卤、低腐蚀标准。IL-C-24643A规范中规定电缆材料燃烧时释放出的气体,卤素含量≦0.2%作为无卤、低腐蚀性标准。低烟无卤电缆料PH值一般为4.5-6.0,电导率为0.7-5μs/mm。


(5)毒性指数


毒性指数目前主要采用NES 713,即气体分析法来检测,英国海军在海军工程标准NES 518-1983“降低火灾危险的电缆护套规范”中规定了无卤材料毒性指数不大于5,国内通常也采用这一指标,但国外对一些无卤绝缘产品也有不大于3的要求。


低烟无卤电缆料物理机械性能测试


由于大量的无机阻燃剂填充,使低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的物理机械性能及电气性能比非阻燃及含卤阻燃聚烯烃电缆料均有所降低,主要表现在以下几个方面:


(1)抗张强度及断裂伸长率降低。无卤电缆料抗张强度在10-14Mpa左右,断裂伸长率在150-250%左右;


(2)抗老化性能有所降低。大量无机阻燃剂的加入,使无卤电缆料抗老化性能受到较大影响。热塑型无卤阻燃电缆料一般以经100℃×168hr老化后,抗张强度及断裂伸长率变化率不大于±30%做为考核指标;


(3)热变形变大。由于无卤阻燃电缆料中高VA含量EVA比例较大,致使其耐热变形性能较差,一般以80℃×4hr变形率不大于50%做为考核指标;


(4)柔软度较差。一般无卤阻燃聚烯烃电缆料邵氏A硬度均超过HA90,邵氏D硬度超过HD40。


(5)耐外伤性能较差,经外力擦划后易有伤痕。该性能的降低程度与配方有密切关系,不同品种的无卤电缆料差异很大。


(6)耐潮湿性能较差。由于无机阻燃剂氢氧化镁、氢氧化铝的加入,使无卤阻燃电缆料极易吸湿,若无真空铝箔包装,常态下其贮存期最好不要超过1个月,否则将吸潮影响使用。经对比实验发现,无卤阻燃电缆料浸水一天后,体积电阻率将下降60~80%。


(7)体积电阻率及电气击穿强度有所下降。与含卤阻燃聚烯烃电缆料相比下降并不很明显,但与非阻燃聚烯烃电缆料相比下降却比较明显。


(8)介电常数ε及介质损耗角正切tgδ急剧下降。


低烟无卤电缆料测试标准


1.无卤:


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


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


2.低烟:


IEC 61034-1,IEC 61034-2,透光率>=60%;低卤要求烟密度Dm<300,最小透光率>30%;


3.低毒:


NES 713(英国海军标准);TI(毒性指数),最大不超过5


气体的毒性用NES713方法评测,毒性指数是指通过测试规定燃烧条件下产生的。


1、燃烧时卤酸(HCL)释放量少于5mg/g ----IEC60754-1


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


3、导电率≤10μS/mm --------------------IEC60754-2


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


符合以上四点要求可称为低烟无卤料


注:IEC60754-1、IEC60754-2是无卤标准,IEC61034-1是低烟标准