Brandvertragende draad verwijst naar draad met brandvertragende eigenschappen. Over het algemeen geldt dat, na een test waarbij de draad in brand vliegt, de brand bij het uitschakelen van de stroomtoevoer binnen een bepaald gebied blijft en zich niet verder verspreidt. Dit komt door de brandvertragende eigenschappen en de remmende werking op de vorming van giftige rook. Brandvertragende draad is een belangrijk onderdeel van de elektrische veiligheid, en de materiaalkeuze is cruciaal. De meest gebruikte brandvertragende draadmaterialen op de huidige markt zijn onder andere:PVC, XLPE, siliconenrubber en minerale isolatiematerialen.
Selectie van vlamvertragend draad- en kabelmateriaal
Hoe hoger de zuurstofindex van het materiaal dat in de vlamvertragende kabel wordt gebruikt, hoe beter de vlamvertragende werking. Een hogere zuurstofindex gaat echter gepaard met een verlies aan andere eigenschappen. Als de fysische en verwerkbare eigenschappen van het materiaal afnemen, wordt de verwerking lastiger en stijgen de materiaalkosten. Daarom is het belangrijk om de zuurstofindex zorgvuldig en passend te kiezen. Een zuurstofindex van 30 voor het algemene isolatiemateriaal voldoet aan de eisen van klasse C volgens de norm. Als de mantel en de vulling ook vlamvertragend zijn, voldoet het product aan de eisen van klasse B en klasse A. Vlamvertragende draad- en kabelmaterialen worden hoofdzakelijk onderverdeeld in gehalogeneerde en halogeenvrije vlamvertragende materialen.
1. Gehalogeneerde vlamvertragende materialen
Door de ontleding en vrijgave van waterstofhalogeniden bij verhitting tijdens de verbranding, kunnen deze de actieve vrije radicalen HO• vangen, waardoor de verbranding van het materiaal wordt vertraagd of gedoofd en het doel van vlamvertraging wordt bereikt. Veelgebruikte materialen zijn polyvinylchloride, neopreenrubber, gechloreerd polyethyleensulfoneerd, ethyleen-propyleenrubber en andere materialen.
(1) Vlamvertragend polyvinylchloride (PVC): Vanwege de lage prijs, goede isolatie en vlamvertragende eigenschappen wordt PVC veel gebruikt in gewone vlamvertragende draden en kabels. Om de vlamvertragende eigenschappen van PVC te verbeteren, worden vaak halogeenhoudende vlamvertragers (decabroomdifenylethers), gechloreerde paraffinen en synergistische vlamvertragers aan de formule toegevoegd.
Ethyleenpropyleenrubber (EPDM): niet-polaire koolwaterstoffen met uitstekende elektrische eigenschappen, hoge isolatieweerstand en laag diëlektrisch verlies. Ethyleenpropyleenrubber is echter een brandbaar materiaal. Om de brandvertragende eigenschappen van het materiaal te verbeteren, moeten we de mate van verknoping van ethyleenpropyleenrubber verminderen en de door laagmoleculaire stoffen veroorzaakte verstoring van de moleculaire ketens terugdringen.
(2) Rookarme en halogeenarme vlamvertragende materialen
Dit is met name bedoeld voor polyvinylchloride en gechloreerd polyethyleen (CV-3). Door CaCO3 en Al(IOH)3 aan de PVC-formule toe te voegen, kunnen zinkboraat en MoO3 de HCl-uitstoot en rookontwikkeling van vlamvertragend polyvinylchloride verminderen. Hierdoor verbetert de vlamvertragende werking van het materiaal en worden de uitstoot van halogenen, zure nevel en rook gereduceerd. Dit kan echter leiden tot een lichte daling van de zuurstofindex.
2. Halogeenvrije vlamvertragende materialen
Polyolefinen zijn halogeenvrije materialen, bestaande uit koolwaterstoffen die bij verbranding kooldioxide en water afbreken zonder noemenswaardige rook en schadelijke gassen te produceren. Polyolefinen omvatten hoofdzakelijk polyethyleen (PE) en ethyleen-vinylacetaatpolymeren (EVA). Deze materialen zijn van zichzelf niet vlamvertragend; er moeten anorganische vlamvertragers en fosforhoudende vlamvertragers aan worden toegevoegd om ze te verwerken tot praktische halogeenvrije vlamvertragers. Door het gebrek aan polaire groepen in de moleculaire keten van niet-polaire, hydrofobe stoffen is de affiniteit met anorganische vlamvertragers echter gering en is een sterke binding moeilijk te bereiken. Om de oppervlakteactiviteit van polyolefinen te verbeteren, kunnen oppervlakteactieve stoffen aan de formule worden toegevoegd. Of, door polyolefinen te mengen met polymeren die polaire groepen bevatten, wordt de hoeveelheid vlamvertragende vulstof verhoogd, waardoor de mechanische eigenschappen en verwerkbaarheid van het materiaal verbeteren en tegelijkertijd een betere vlamvertragende werking wordt verkregen. Het is duidelijk dat vlamvertragende draden en kabels nog steeds zeer voordelig zijn en bovendien zeer milieuvriendelijk in gebruik.
Geplaatst op: 3 december 2024