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低熔点玻璃粉,在电缆防火材料中的应用分析

2018-10-15 05:03 27

一个特别感兴趣的领域是电缆应用。它们通常由至少一绝缘层包围的中心导体组成。这种电缆在建筑中得到了广泛的应用,并且几乎构成了家庭、办公室和工业建筑中所有电路的基础。在一些应用中,例如在紧急供电电路中,对电缆的要求是,即使在火灾发生时,电缆仍能继续工作并提供电路的完整性,而且这种类型的电缆有广泛的标准。满足这些标准, ,当加热到指定温度(如650、750、650、750℃)以规定的方式和指定的一段时间(如15分钟,30分钟,60分钟,2小时), 电缆通常需要至少维持电路完整性。在某些情况下,电缆在加热阶段会受到常规的机械冲击。例如,它们可能在加热循环的后期或加热阶段之后受到水射流或喷雾。在真正的火灾中,电缆的部分可能会暴露在更大范围的温度范围内,甚至在更长的时间内变化更大。为了达到给定的标准,通常需要在整个测试过程中保持电路的完整性。因此,重要的是绝缘保持低电导率(甚至在高温下长时间加热后),保持形状,不收缩和开裂, ,特别是由于喷水或喷雾冲击等机械的影响期间保持其机械强度。

一种提高绝缘电缆高温性能的方法是用玻璃纤维制成并涂以云母的胶带包裹电缆导体。在生产过程中,这种胶带缠绕在导体上,然后至少施加一个绝缘层。当暴露在不断升高的温度下,表层会退化并脱落,但玻璃纤维可以保持云母的位置。这些胶带已被发现在火灾中有效地保持电路的完整性,但相当昂贵。此外,与其他电缆生产步骤相比,缠绕在导体周围的胶带的过程相对较慢,因此,缠绕胶带会减慢电缆的整体生产,再次增加成本。用防火涂料在生产电缆的挤压成型过程,从而避免使用胶带,是可取的。

各种各样的材料都被用来对建筑和零件进行防火。基于硅树脂弹性体的组合物的使用已经得到广泛的应用。然而,这些组合物往往具有相关的缺点,即当暴露于火时它们被转化为粉末物质,因为硅氧烷弹性体的有机组分被热解或燃烧。热解或燃烧产物挥发,留下的无机残余物或灰分几乎没有强度。这些残留物通常不连贯或不能自我支撑,而且确实很容易破碎、移位或坍塌。这种行为减轻了使用硅橡胶弹性体作为被动消防元件的作用。这意味着硅树脂聚合物作为绝缘电缆必须在物理方面进行保护,如无机胶带和编织或金属外套。使用一种复合的防火材料可以在导体周围形成物理上很强的相干层,因此不需要使用这种物理支撑物。

这种防火复合材料包含:有机硅聚合物,占总重5%-30%的云母,以及少量的低熔点玻璃粉,这种玻璃粉添加剂主要作用是在高于有机硅聚合物的分解温度、低于该复合材料的防火等级温度下使之形成自支撑陶瓷材料。火灾发生的时候,这种材料在高温下可以形成多孔的自支撑陶瓷材料,从而保持其形状和强度。该产品适用于防火壁衬、防火隔墙、屏风、天花板或衬里、结构防火、防火门插、窗或门封、膨胀密封、配电板柜或电缆等产品。在电缆应用中,该组合物可以用作在导体和挤压套之间的挤压的中间材料。

低熔点玻璃粉一般选择软化点在300℃至800℃之间,添加量在0.3-8%。市面上已经有很成熟的产品,比如由广州歌林尔新材料广东启辰新材料共同组建的“安米微纳”团队,专注于无机非金属功能填充粉体材料的研发及应用。其低熔点玻璃粉系列,有不同软化点的产品,可以根据实际需求来选择。

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