低煙無鹵阻燃線纜料的市場/技術現(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的統(tǒng)治地位。電線電纜工業(yè)界中的聚氯乙烯(PVC)即是其中的一例，至今仍在護套和絕緣料中承擔著主要角色。隨著社會的進步和科學技術的飛速發(fā)展，PVC內(nèi)在的弱點(燃燒時釋放的大量煙霧，嚴重的腐蝕性氣體和有毒氣體)益發(fā)明顯。從那時起評估和尋找PVC料的替代物遂成為人們爭論的焦點。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。

　　2. 對火災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入了歐洲，并被接受為電纜制造技術的一個部分。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立的觀點： 美國流傳的概念認為：禍災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,即可減少火災的危害。歐洲傳統(tǒng)以來深信：禍災的嚴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，對于燃燒中產(chǎn)生的煙，毒，和腐蝕應該給予優(yōu)先的關注。換言之，徹底擯棄鹵素物質(zhì)的生產(chǎn)和使用是當務之急。上述爭論波及到整個工業(yè)界。1997.2.-1999.9期間歐洲11國(另特約日本參加)的12國會議對電子電器產(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)界的當務之急。

　　二.線纜產(chǎn)業(yè)的進展

　　電線電纜行業(yè)的發(fā)展尤為突出。當前世界上已有為數(shù)眾多的電線電纜料的供應商。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套(PVC) + 絕緣(PVC) ; 數(shù)據(jù)電纜:則是護套(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事故發(fā)生以后，相關部門已經(jīng)明令在公共場合下必須采用符合使用技術指標的LSZH電纜料。近代計算機網(wǎng)絡的出現(xiàn)帶動計算機局域網(wǎng)(LAN)的飛速發(fā)展，進而導致對相互連接的數(shù)據(jù)傳輸電纜的渴求與日俱增。一般估計，每臺計算機平均需要100米的LAN電纜。由于數(shù)據(jù)電纜的電性能遠優(yōu)于電話電纜，因此，進一步的發(fā)展，LAN電纜必將進入內(nèi)部電話系統(tǒng)。面對來自以美國為主的異議以及考慮到未來的發(fā)展前景，進一步推動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。

　　三.無鹵阻燃線纜材料發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

　　1. LSOH廠家與產(chǎn)品簡介

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

　　(1) Scapa Polymerics Ltd, UK) : Megolon

　　熱塑性護套料

　　第一代 1981 最早生產(chǎn)LSOH的廠家

　　S300 (第二代) 1987 加工性有改進,可有較快的擠出速度

　　S500 (第三代) 1992 使用低壓縮比螺杠可達PVC擠出速度

　　S500 (第四代) 1996 特別適合于光纖電纜,可在標準PVC擠出機上加工

　　Megolon D36/1/7 近幾年 滿足UL 1666標準,適合于通訊電纜

　　熱固性絕緣料

　　交聯(lián)熱固性 2001 新技術

　　2001 新技術

　　(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)品的加工性達到了可在標準PVC擠出機上加工的要求。近幾年開發(fā)的新產(chǎn)品阻燃性能達到了美國UL 1666標準。

　　(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?，F(xiàn)為Solvay集團成員。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350°C的高阻燃產(chǎn)品以及護套/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，加工時需要借助特制螺桿。1996年推出可在普通PVC擠出機上生產(chǎn)的電纜料。

　　(5) Alpha Gary公司

　　SMOKEGUARD 特殊低煙阻燃可滿足美國通風電纜標準,用于通訊電纜和火報警電纜。SENTRA無鹵低煙阻燃護套,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電線電纜集團的TT公司。主要LSOH產(chǎn)品有：

　　SX538用于力纜和光纜的護套/絕緣料。

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

　　(7)Condor (Germany) :

　　CONGuard S 6660 柔性護套料，可在PVC擠出機上高速擠出

　　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時的阻燃導體絕緣料

　　(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)保安全及標準法規(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)鞑ジ叨葘嶒炛笜送?新增加了熱釋放和煙釋放的指標.

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

　　總的方向：安全環(huán)保第一。制定頒布更加嚴格的法規(guī)與標準。

　　五.無鹵阻燃線纜材料的技術指標

　　1.總的技術發(fā)展方向：

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

　　2) 嚴格三低兩高要求：低煙，低毒，低腐蝕，高阻燃，

　　3) 提高(質(zhì)量/價格)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標準

　　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

　　無鹵阻燃線纜材料的發(fā)展與材料科學與技術的長足進展密不可分。當今，材料科技領域發(fā)展很快，面貌日新月異，直接關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值得注意：

　　1) 膨脹型阻燃技術：包括化學型與物理型兩大類。

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

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