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PVC电工套管氧指数影响因素分析

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PVC电工套管氧指数影响因素分析

作者:黄源璐陆业涛

来源:《中国科技博览》2015年第29期

[摘要]介绍了PVC的燃烧特性、常用阻燃剂及其阻燃机理,结合实际工作中遇到的问题,分析了检验过程中PVC电工套管氧指数的影响因素,包括试样尺寸、试样调节时间、试验环境温度和湿度、试验人员、气源、氧浓度传感器等因素的影响。

[关键词]PVC 阻燃剂氧指数影响因素

中图分类号:TB 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)29-0090-01

聚氯乙烯(PVC)是用途最广泛的通用塑料之一,主要用于生产型材、异型材、管材管件、板材、片材、电缆护套、硬质或软质管、输血器材和薄膜等领域。本文简单介绍了PVC

的燃烧特性、常用阻燃剂及其阻燃机理,结合实际工作中遇到的问题,分析了检验过程中PVC电工套管氧指数的影响因素。

1 PVC阻燃机理及常用阻燃剂

PVC的化学结构中含有氯,因此在燃烧时PVC会释放出抑制燃烧的氯化氢[1],使得PVC 具有一定阻燃性能。这是因为卤化氢是有效的火焰猝灭剂,卤化氢与氧自由基及氢氧自由基反应生成活性较低的卤素自由基,抑制了支化链式反应,即抑制了燃烧[2]。

未增塑的PVC树脂氧指数约为45,由于增塑剂加入,含氯量降低,而且增塑剂本身大多数都是可燃的,导致了燃烧及烟的增加[3]。在实际生产和应用中,PVC还需要在生产过程中添加适量的阻燃剂,按化学成分阻燃剂一般分为有机和无机阻燃剂两大类。

卤系阻燃剂是最为常用的阻燃剂。实际应用中往往是卤系阻燃剂与锑系阻燃剂配合使用,这是因为这两种阻燃剂具有协同效应[3~4]。卤化物-氧化锑系统的阻燃作用可由两个抑制火焰的机理阐明:一方面卤化物受热分解生成HX,后者又继续与氧化锑反应形成挥发性的卤化锑,而卤化锑能通过一个多步过程消除氢自由基而干扰燃烧;另一方面氧化锑能催化氢自由基化合为氢分子[2]。磷系阻燃剂包括磷系有机阻燃剂和磷系无机阻燃剂。典型的磷系无卤阻燃

剂包括:红磷、磷酸酯、APP等。硅系阻燃剂按组成和结构可分为无机硅和有机硅系阻燃剂。氮系阻燃剂比其他阻燃剂发展较晚,多与其他阻燃剂复配使用。氮系阻燃剂主要有三聚氰胺和三聚氰胺氰脲酸酯[5]。较常见的无机类阻燃剂为氢氧化铝和氢氧化镁,其阻燃机理是:作为

吸热剂和不燃气体生成源以稀释燃料发挥阻燃功效,即在高温分解吸收热量,使聚合物的分解速度降低[2]。其它无机类阻燃剂如锑类阻燃剂Sb2O3常与卤系阻燃剂或硼酸锌配合使用;三氧化二钼和钼酸盐(主要是八钼酸铵)是有效的抑烟剂,该类阻燃剂的应用可在材料的阻燃性