چه موادی در سیم‌ها و کابل‌های مقاوم در برابر شعله استفاده می‌شوند؟

سیم مقاوم در برابر شعله، به سیمی با شرایط مقاوم در برابر آتش اشاره دارد، به طور کلی در مورد آزمایش، پس از سوختن سیم، اگر منبع تغذیه قطع شود، آتش در محدوده خاصی کنترل می‌شود، گسترش نمی‌یابد، با عملکرد مقاوم در برابر شعله و مهار دود سمی. سیم مقاوم در برابر شعله به عنوان بخش مهمی از ایمنی الکتریکی، انتخاب مواد آن بسیار مهم است، در حال حاضر مواد سیم مقاوم در برابر شعله که معمولاً در بازار استفاده می‌شوند، از جملهپی وی سی, XLPE، لاستیک سیلیکونی و مواد عایق معدنی.

انتخاب مواد سیم و کابل مقاوم در برابر شعله

هرچه شاخص اکسیژن ماده مورد استفاده در کابل مقاوم در برابر شعله بالاتر باشد، عملکرد مقاوم در برابر شعله بهتر است، اما با افزایش شاخص اکسیژن، لازم است برخی از خواص دیگر از بین بروند. اگر خواص فیزیکی و خواص فرآیندی ماده کاهش یابد، عملیات دشوار می‌شود و هزینه ماده افزایش می‌یابد، بنابراین لازم است شاخص اکسیژن به طور منطقی و مناسب انتخاب شود. شاخص اکسیژن ماده عایق عمومی به 30 برسد، محصول می‌تواند الزامات آزمایش کلاس C را در استاندارد پشت سر بگذارد. اگر مواد غلاف و پرکننده از مواد مقاوم در برابر شعله باشند، محصول می‌تواند الزامات کلاس B و کلاس A را برآورده کند. مواد سیم و کابل مقاوم در برابر شعله عمدتاً به مواد مقاوم در برابر شعله هالوژنه و مواد مقاوم در برابر شعله بدون هالوژن تقسیم می‌شوند.

۱. مواد مقاوم در برابر شعله هالوژنه

به دلیل تجزیه و آزاد شدن هالید هیدروژن هنگام احتراق گرم شده، هالید هیدروژن می‌تواند ریشه رادیکال آزاد فعال H2O2 را جذب کند، به طوری که احتراق مواد به تأخیر می‌افتد یا خاموش می‌شود تا به هدف مهار شعله برسد. معمولاً از پلی وینیل کلرید، لاستیک نئوپرن، پلی اتیلن کلروسولفونه شده، لاستیک اتیلن-پروپیلن و سایر مواد استفاده می‌شود.

(1) پلی وینیل کلراید (PVC) مقاوم در برابر شعله: به دلیل قیمت ارزان PVC، عایق خوب و مقاوم در برابر شعله، از آن به طور گسترده در سیم و کابل مقاوم در برابر شعله معمولی استفاده می‌شود. به منظور بهبود مقاومت در برابر شعله PVC، اغلب مقاوم در برابر شعله‌های هالوژن (دکابرمودی فنیل اترها)، پارافین‌های کلردار و مقاوم در برابر شعله‌های سینرژیک به فرمول اضافه می‌شوند تا مقاومت در برابر شعله PVC بهبود یابد.

لاستیک اتیلن پروپیلن (EPDM): هیدروکربن‌های غیرقطبی، با خواص الکتریکی عالی، مقاومت عایقی بالا، اتلاف دی‌الکتریک کم، اما لاستیک اتیلن پروپیلن ماده‌ای قابل اشتعال است، ما باید درجه اتصال عرضی لاستیک اتیلن پروپیلن را کاهش دهیم، قطع زنجیره مولکولی ناشی از مواد با وزن مولکولی کم را کاهش دهیم تا خواص ضد شعله این ماده بهبود یابد.

(2) مواد مقاوم در برابر شعله کم دود و کم هالوژن
عمدتاً برای دو ماده پلی وینیل کلراید و پلی اتیلن کلروسولفونه شده. CaCO3 و A(IOH)3 را به فرمول PVC اضافه کنید. بورات روی و MoO3 می‌توانند میزان انتشار HCL و میزان دود پلی وینیل کلراید مقاوم در برابر شعله را کاهش دهند و در نتیجه مقاومت در برابر شعله ماده را بهبود بخشند، هالوژن، مه اسیدی و انتشار دود را کاهش دهند، اما ممکن است شاخص اکسیژن را کمی کاهش دهند.

۲. مواد مقاوم در برابر شعله بدون هالوژن

پلی‌اولفین‌ها موادی بدون هالوژن هستند که از هیدروکربن‌هایی تشکیل شده‌اند که هنگام سوختن، دی‌اکسید کربن و آب را بدون تولید دود قابل توجه و گازهای مضر تجزیه می‌کنند. پلی‌اولفین‌ها عمدتاً شامل پلیمرهای پلی‌اتیلن (PE) و اتیلن-وینیل استات (E-VA) می‌باشند. این مواد خود خاصیت ضد شعله ندارند و برای تبدیل شدن به مواد ضد شعله بدون هالوژن کاربردی، نیاز به افزودن مواد ضد شعله معدنی و ضد شعله‌های سری فسفر دارند. با این حال، به دلیل عدم وجود گروه‌های قطبی در زنجیره مولکولی مواد غیرقطبی با خاصیت آبگریزی، میل ترکیبی آنها با مواد ضد شعله معدنی ضعیف است و اتصال محکم آنها دشوار است. به منظور بهبود فعالیت سطحی پلی‌اولفین، می‌توان سورفکتانت‌ها را به فرمول اضافه کرد. یا در پلی‌اولفین مخلوط با پلیمرهای حاوی گروه‌های قطبی، مقدار پرکننده ضد شعله را افزایش داده، خواص مکانیکی و خواص پردازشی ماده را بهبود بخشیده و در عین حال ضد شعله بهتری به دست آورد. می‌توان مشاهده کرد که سیم و کابل ضد شعله هنوز بسیار سودمند است و استفاده از آن بسیار سازگار با محیط زیست است.