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合適的阻燃體系，這是解決易燃高分子材料阻燃問題和低煙要求的核心，如何選擇合適的阻燃體系，并且解決體系性能，一直是阻燃產(chǎn)品的難點(diǎn)，在線纜方面也是如此，提高阻燃體系的的性能，是提高阻燃產(chǎn)品性能的關(guān)鍵。本文就從樹脂的選擇、阻燃劑的處理、工藝方面來說明如何提高阻燃體系的性能。從而保證產(chǎn)品的阻燃效果、煙密度和PH值及導(dǎo)電率，降低添加量，提高基體材料的力學(xué)性能。
一、基礎(chǔ)樹脂體系
合適基礎(chǔ)樹脂與加工助劑，可以有效提高阻燃劑與樹脂的相容性，提高阻燃體系的性能。
1.常見基礎(chǔ)樹脂
（1）聚烯烴（PE或PP）
（2）EVA
（3）POE
2.常見助劑體系
（1）抗氧劑
（2）光穩(wěn)劑
（3）潤滑體系
二、改善阻燃體系的方法
1.阻燃超細(xì)粉體的表面處理
原因：阻燃劑是一種固體粉末，在添加到聚合物基體中時(shí)，以顆粒形式分散在基體連續(xù)相中，它的存在會(huì)降低材料的力學(xué)性能，力學(xué)性能的降低程度和粉體的顆粒粒徑密切相關(guān)，顆粒越細(xì)對材料的力學(xué)性能影響越小。
對基體聚合物材料力學(xué)性能的影響，除了顆粒粒徑外，還與相互間的相容性有關(guān)，對于有機(jī)磷酸鹽類，表面顯親水性，而對于基體聚合物，則顯示親油性，根據(jù)相似相容原理，阻燃劑與聚合物基體材料不相容，這會(huì)導(dǎo)致材料的力學(xué)性能大幅下降，而且阻燃劑粉體會(huì)隨著時(shí)間的推移從材料內(nèi)部遷移到表面，逐步使得材料喪失阻燃性能，這將帶來巨大的火災(zāi)隱患。
目的：改變阻燃劑的表面特性，解決力學(xué)性能的下降，阻燃劑的遷移析出，促進(jìn)分散。
常見阻燃劑的表面處理劑
（1）硬脂酸
（2）鋁酸酯
（3）鈦酸酯
（4）有機(jī)硅偶聯(lián)劑
圖：粉體處理效果的簡單鑒別
親水性粉體與親油性聚合物基體增容技術(shù)
使用高分子量長碳鏈表面處理劑在螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行原位的增容。比如：馬來酸酐接枝聚合物（PP、PE、EVA）可以促進(jìn)高分子量長碳鏈表面活性劑對阻燃劑顆粒的包覆，以及加強(qiáng)長碳鏈表面活性劑與聚合物基體長碳鏈的相互纏繞，提高粉體阻燃劑與基體樹脂間的相互作用力，進(jìn)一步提高無阻燃高分子材料的力學(xué)性能。
2.通過工藝來解決分散問題
a）特殊的制備工藝
高混+雙螺桿組合、密煉+單（雙）螺桿組合、往復(fù)式單螺桿設(shè)備
b）特殊的設(shè)備及螺桿組合
通常是低剪切高分散的螺桿組合
圖：分散中問題及解決后的效果
三、低煙無鹵阻燃線材的加工問題及解決方法
1.擠出電纜表面問題
表面粗糙、缺乏光澤，形成鯊魚皮的感覺，可以通過調(diào)整擠出參數(shù)解決，如更低的牽引速度配合更高的出口溫度，但這會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率低而沒有經(jīng)濟(jì)性
2.加工無鹵電纜過程中更嚴(yán)重的問題，模頭水口料存在
這個(gè)問題的出現(xiàn)可能是擠出量太多，也有可能是無鹵阻燃劑的顆粒結(jié)構(gòu)和它們的極性，這導(dǎo)致熔體粘附在模頭上，延緩了復(fù)合材料的脫模，當(dāng)口水料累積到一定的程度時(shí)，它就會(huì)被絕緣電纜所帶走，導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題。
2.解決加工的關(guān)鍵因素
保持體系合理的流動(dòng)性，加入潤滑劑（內(nèi)外）；選擇高流動(dòng)性樹脂。
四、材料及線纜的檢測要求
A、熱沖擊試驗(yàn)
溫度：150℃±2℃，時(shí)間：1小時(shí)；3倍電纜OD鐵棒上卷繞6圈，線纜的護(hù)套應(yīng)無目視可見開裂等缺陷。
B、熱變形
溫度：150℃±2℃，時(shí)間：1小時(shí)；變形率： ≤50%
C、高溫高濕環(huán)境試驗(yàn)
溫度：85℃±2℃、相對濕度：85%±5%、測試時(shí)間：1000h，線纜護(hù)套應(yīng)無目視可見開裂等缺陷。
4、冷彎曲試驗(yàn)
溫度：-40℃±2℃，時(shí)間：16h，試樣直徑：3D，卷繞圈數(shù)：3 圈，循環(huán)次數(shù)：3 次，線纜護(hù)套應(yīng)無目視可見開裂等缺陷。
5、低溫沖擊試驗(yàn)
溫度：-40℃±2℃，時(shí)間：1小時(shí)，卷繞圈數(shù)：4圈，護(hù)套應(yīng)無目視可見開裂等缺陷。
6、滿足VDE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)
阻燃： IEC60332-1 ；強(qiáng)度>10MPa；伸長率>150%，滿足系列硬度和耐溫度等級，加工性好， 耐溫性能好（可通過121℃×168hr熱老化），無應(yīng)力發(fā)白，柔軟。
文章作者浙江大學(xué)雷華博士，艾邦高分子編輯整理
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