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100万次拖链电缆填充资料阻燃性若何？

所属分类：电缆新闻颁布功夫：2025-08-30 11:41:09

在拖链电缆中，填充资料需在100万次高频弯曲中维持结构不变，同时满足严格的阻燃要求，以预防火警舒展或有毒烟雾开释。100万次拖链电缆填充资料的阻燃性需达到VW-1（垂直点火）或FT4（成束点火）等级，部门高安全场景要求无卤低烟（LSZH）个性，且需通过动态弯曲与阻燃复合测试验证。以下是具体分析：

一、填充资料阻燃等级与尺度

拖链电缆填充资料的阻燃性需切合国际或行业规范，常见尺度及等级如下：

尺度	测试步骤	阻燃等级	要求
UL 1581	垂直点火测试（Vertical Wire Flame Test）	VW-1	样品垂直悬挂，火焰施加30秒后移开，火焰在60秒内自熄，且滴落物不引燃下方棉纸；
IEC 60332-1	单根垂直点火测试	IEC 60332-1-1	类似VW-1，但测试前提更严格（火焰温度更高、施加功夫更长）；
IEC 60332-3	成束点火测试（Cable Tray Test）	IEC 60332-3-24（D类）	12根电缆样品（总截面积≥1.5mm?）水平固定，火焰施加20分钟，点火距离≤2.5m；
IEC 60332-3-25	成束点火测试（C类）	IEC 60332-3-25（C类）	前提同D类，但电缆数量更多（24根），点火距离≤2.5m；
IEC 61034	烟密度测试（Smoke Density Test）	无卤低烟（LSZH）	点火时最大光密度≤50%（透光率≥50%），且卤酸气体开释量≤5mg/g；
IEC 60754	气体毒性测试（Toxicity Test）	无卤低烟（LSZH）	点火时HCl开释量≤0.5%，且pH值≥4.3（预防侵蚀设备）；
CPR（欧盟构筑律例）	防火机能分级（Euroclass）	B2ca/B1ca	欧盟强造要求，B2ca级需通过成束点火测试（类似IEC 60332-3-25），且烟密度和毒性切合LSZH尺度；

二、拖链电缆对填充资料阻燃性的特殊要求

1. 动态弯曲与阻燃性的平衡

高频弯曲应力：
填充资料在100万次弯曲中需接受反复压缩、拉伸和剪切，阻燃剂可能因机械应力迁徙或脱落，导致阻燃性降落。

通常PVC填充料在50万次弯曲后，阻燃等级从VW-1降至HB（仅自熄无滴落限度）；
改性PP填充料（增长30%氢氧化铝）在100万次弯曲后，仍维持VW-1等级，且阻燃剂迁徙率≤5%。
尝试数据：

结构优化：

微胶囊化阻燃剂：将氢氧化铝（ATH）或氢氧化镁（MDH）包裹在聚合物微胶囊中，削减机械应力导致的脱落；
纤维加强：在填充猜中参与玻璃纤维（5-10wt%），提升抗弯曲委顿性，同时维持阻燃性。

2. 无卤低烟（LSZH）需要

环保与安全要求：
拖链电缆可能用于密关空间（如数据中心、地铁隧路），点火时需预防开释有毒卤酸气体（如HCl、HBr）。

含卤资料（如PVC）：点火时HCl开释量可达200mg/g，pH值≤2（强侵蚀性）；
LSZH资料（如交联聚烯烃）：HCl开释量≤0.5mg/g，pH值≥4.3，烟密度≤50%。
尺度对比：

资料选择：

基础树脂：选用交联聚乙烯（XLPE）、交联聚烯烃（XLPO）或弹性体TPE，预防使用PVC；
阻燃剂：选取无机阻燃剂（ATH、MDH）或磷系阻燃剂（如红磷、聚磷酸铵），代替含卤阻燃剂（如十溴二苯醚）。

3. 高温不变性

持久热露出影响：
填充资料在高温下可能加快阻燃剂分化，导致阻燃性失效。

通常PP填充料在105℃下热老化168幼时后，阻燃等级从VW-1降至HB；
改性PP填充料（增长20%纳米ATH）在125℃下热老化1008幼时后，仍维持VW-1等级。
尝试数据：

资料改性：

纳米填充：在PP中增长纳米ATH（粒径50-100nm），提升阻燃剂分散性，削减热分化；
交联改性：通过电子束辐照或化学交联提升PP的热不变性，耽搁阻燃剂寿命。

三、典型填充资料及其阻燃机能

资料类型	阻燃等级	关键个性	合用场景
改性PP（氢氧化铝填充）	VW-1/IEC 60332-1-1	成本低、机械机能好，但需高填充量（≥50wt%）导致柔韧性降落；	通常工业自动化、机床设备；
交联聚烯烃（XLPO，磷系阻燃）	VW-1/FT4	耐高温（125℃）、柔韧性好，磷系阻燃剂无侵蚀性；	高温车间、户表暴晒场景；
弹性体TPE（无机阻燃）	VW-1/LSZH	极柔韧、耐低温（-40℃），无机阻燃剂（ATH/MDH）环保无毒；	极寒环境、密关空间（如冷库、数据中心）；
硅橡胶（SiR，铂催化）	VW-1/FT4	耐高温（180℃）、耐辐射，铂催化系统阻燃剂不变性高；	焊接机械人、航空航天设备；
陶瓷化硅橡胶	A级（GB 8624）	点火时形成陶瓷化硬壳，阻隔火焰和氧气，阻燃等级远超VW-1；	消防设备、高安全要求场景（如核电站、地铁隧路）；

四、关键验证测试

1. 动态弯曲与阻燃复合测试

测试步骤：

将填充资料造成尺度样品（长度1m、直径10mm），固定在拖链试验机中；
以弯曲半径4D、快率1m/s进行100万次弯曲；
弯曲后取样进行垂直点火测试（VW-1）或成束点火测试（FT4）。

合格尺度：

弯曲后阻燃等级不低于弯曲前；
无阻燃剂迁徙或脱落景象。

2. 烟密杜纂毒性测试

测试步骤：

按IEC 61034和IEC 60754尺度，点火填充资料样品（质量1g）；
丈量点火时最大光密度（Dm）和卤酸气体开释量（HCl、HBr）。

合格尺度：

LSZH资料：Dm≤50%，HCl开释量≤0.5mg/g；
含卤资料：需标注毒性等级（如LSHF暗示低烟低卤）。

3. 热老化与阻燃不变性测试

测试步骤：

将填充资料样品在最高工作温度（如125℃）下热老化1008幼时；
热老化后进行垂直点火测试（VW-1）和机械机能测试（抗张强度、断裂伸长率）。

合格尺度：

阻燃等级不低于热老化前；
抗张强度保留率≥65%，断裂伸长率保留率≥50%。

五、优化规划与案例

1. 案例：数据中心拖链电缆填充资料

需要：

100万次弯曲寿命；
阻燃等级VW-1+LSZH；
耐低温（-20℃）。

解决规划：

100万次弯曲后，阻燃等级仍为VW-1；
点火时Dm=45%，HCl开释量=0.3mg/g；
-20℃下弯曲180°无裂纹。
资料选择：弹性体TPE（基础树脂）+纳米ATH（30wt%）+磷系阻燃剂（5wt%）；
结构优化：选取微胶囊化ATH，削减机械应力导致的脱落；
测试了局：

2. 案例：焊接机械人拖链电缆填充资料

需要：

100万次弯曲寿命；
阻燃等级FT4；
耐高温（150℃）。

解决规划：

100万次弯曲后，阻燃等级仍为FT4；
150℃下热老化1008幼时后，抗张强度保留率=72%；
点火时无滴落，火焰在30秒内自熄。
资料选择：硅橡胶（SiR）+铂催化阻燃系统（含硅磷阻燃剂）；
结构优化：增长玻璃纤维（5wt%）提升抗弯曲委顿性；
测试了局：

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