低烟无卤阻燃聚烯烃材料在光通信行业中运用介绍

一、前言
    目前光通信行业已大量使用低烟无卤阻燃聚烯烃材料，其良好的加工性能、特殊的阻燃结构、完全环保的产品性能及低廉的性价比深得本行业青眯；尤其是在发生火灾时，不产生有毒的卤酸气体和致命的有毒烟雾，更令消费者接受，且完全能通过下游产品的水平和垂直燃烧性能。特别是目前全球到处是高楼大厦林立，在人员密集的市区高楼里，到处都可能存在着潜在的火灾事故。一旦发生火灾，有毒的卤酸气体和致命的烟雾目前更是国家特别要求的一个重点控制环保安全项目。
 
二、低烟无卤阻燃聚烯烃材料的基本性能介绍
    1、低烟无卤阻燃聚烯烃材料的技术特点
    该材料主要是为了取代目前广泛使用的聚氯乙烯原料而研发的一种新型热塑性复合材料，它的性能已基本可以完全取代目前我们所使用的聚氯乙烯材料，聚氯乙烯颗粒中主要原材料就是含卤素的聚氯乙烯和部分增塑剂，该原料一经接触火种，燃烧后将产生氯化氢气体和卤素，其制品在回收处理时所引发的种种环保问题也引起全球越来越多的人和相关行业的高度关注，目前不少国家和行业（特别是一些发达国家）针对这块制定了若干规范来进行相应约束，促进了低烟无卤阻燃聚烯烃材料在我国光通信行业迅速发展，目前已代替相当部分PVC原料生产的部件。在众多型号的低烟无卤材料当中，低烟无卤阻燃聚烯烃材料在性价比，环保和阻燃性能等方面是其它材料无法比拟的，特别是性价比方面，在阻燃要求相同的情况下，更是其它材料是根本无法替代的。
    2、低烟无卤阻燃聚烯烃材料的基本性能指标
    物理性能指标（见表1、图1）

基本检验项目（Mpa）			检验标准 （参照JB/T10707-2007）	典型指标
原始拉伸强度   Mpa			≥9	10-11.5
原始断裂伸长率  %			≥150	＞180
100℃,168h 烘箱热老化 试验后	拉伸强度  Mpa		≥9	10.5-12
	断裂伸长率%		≥120	＞145
热变形（90℃，4h）%			≤50	17
比重			-----------------	1.45-1.5
烟密度		有焰	≤100	60
		无焰	≤250	130
氧指数   %			≥32	36

    3、低烟无卤阻燃聚烯烃材料的环保要求
    在原聚氯乙烯环保控制的基础上，额外增加了对氟、氯、溴、碘，四大项及烟密度、卤酸含量等方面的控制。传统的聚氯乙烯燃烧时会产生大量的烟雾，并同时释放出一些有毒的卤酸气体。而低烟无卤阻燃聚烯烃材料依靠水合化合物阻燃材料体系，在燃烧过程中产生大量的碳氢水化合物来包覆着可燃物体，并同时吸收大量的热能，而达到隔绝燃烧时需要的氧原子，阻止燃烧的效果，且只产生很少的烟雾，对人体和环境的的危害极小，完全能满足环保要求。
 
三、低烟无卤阻燃聚烯烃材料的基本生产工艺和光缆挤出加工工艺介绍
    1、低烟无卤阻燃聚烯烃材料，主要配方体系是以热塑性弹性体为基料，再加上水合化合物阻燃体系的阻燃剂。
    在颗粒加工时，工艺复杂且生产过程控制要求特别严格。主要是该配方的阻燃体系反应复杂，一旦控制不好，就容易导致产品在生产过程中产生分解，对产品性能造成严重影响，甚至无法生产。
    2、基本生产工艺流程
    首先将阻燃剂粉体和相关偶联剂加入普通搅拌缸或密练机进行先期活化处理，让偶联剂尽可能完全包覆在粉体阻燃剂上；再加入其他原料进行密炼混合处理，让所有原料全部相容在一起；密炼完后把料放入双螺杆挤出机进行挤出造粒及包装。
    3、光缆生产挤出工艺注意事项
    低烟无卤材料在光缆护套生产线上挤出时，应特别注意温度不能过高，一般在145℃-170℃左右，温度过高会导致材料分解而严重影响性能要求。另外成缆挤出设备的螺杆长径比设计要合理，且必须使用聚烯烃挤出专用螺杆才可生产出合格的光缆。
 
四、在光通信领域使用的低烟无卤阻燃聚烯烃材料简介
    1、在光通信行业中使用的低烟无卤阻燃聚烯烃材料主要是哪些规格的产品？通常情况下，光通信行业里所使用的光缆要求阻燃时所使用的主要为半硬质，硬度一般为邵氏90A以上低烟无卤阻燃聚烯烃材料；阻燃性能的氧指数一般在32-38之间。有部分出口产品以UL标准测试，一般要求能通过垂直燃烧和水平燃烧测试，该原料所生产的光缆产品通常使用于高楼大厦内部走线和一些人员密集区的安装光缆；户外走线一般为普通PE原料生产的光缆。
    2、在光通信行业中使用的低烟无卤阻燃聚烯烃材料和以前大量使用的聚氯乙烯材料在相关性能方面的对比：在强度、伸长率、比重、燃烧、介电强度、热变形、环保等性能方面都有一定区别。一般低烟无卤阻燃聚烯烃材料性能要求达到国标的，强度、伸长率、热变形等都比聚氯乙烯材料差；在比重上，低烟无卤阻燃聚烯烃材料也比聚氯乙烯材料大，但介电强度和环保性能比聚氯乙烯材料好；特别是环保方面，低烟无卤阻燃聚烯烃材料尤其明显，在发生火灾危险时，这方面相当突出。
    3、低烟无卤阻燃聚烯烃材料和聚氯乙烯材料生产出的光缆可比性：聚氯乙烯材料生产的光缆不易老化，且折弯性能很好，不易爆裂，不易析出油脂和白色粉尘；而低烟无卤阻燃聚烯烃材料生产的光缆在这些方面则有所欠缺。
    4、低烟无卤阻燃聚烯烃材料和聚氯乙烯材料在光缆生产加工时的对比性。使用低烟无卤阻燃聚烯烃材料加工光缆时必须使用聚烯烃专用螺杆，而且螺杆压缩比要求尽可能大，主机马达功率大，冷却系统必须好（最好是水冷却），加热功率大且升温速度要求快；而聚氯乙烯材料在光纤生产加工时使用普通螺杆就可以，且压缩比一般就可以，主机马达功率一般，冷却系统不需太好（水和风冷却都可以），加热功率也不用太大，满足要求即可。  
五、低烟无卤阻燃聚烯烃材料在环保方面对社会的贡献
    1、低烟无卤阻燃聚烯烃材料在生产颗粒和光缆挤出的环境污染小。低烟无卤材料在造颗粒时，需要一定的温度方可把各种原料完全融合到一起，但不会有氯化氢、卤素、及有毒气体产生，而聚氯乙烯材料当温度到达90度以上后，控制不好就会有少量以上有毒气体产生。
    2、低烟无卤阻燃聚烯烃材料或聚氯乙烯材料生产的光缆使用到一定年限后需要销毁处理，或者发生火灾时。聚氯乙烯材料生产的产品将会有大量的氯化氢、卤素、及有毒气体产生，同时带有严重的烟雾灰尘，极易对人体构成危害，特别是在封闭严实的空间内更容易导致人员毙命。而低烟无卤阻燃聚烯烃材料燃烧销毁时烟雾极小，只有很微量的酸体毒素产生。不管是在室内和室外都不容易使人中毒，对人体和环境的伤害可以降到最低。  
六、结论
    低烟无卤材料在工艺和性能上的缺陷是目前影响其广泛使用的一个关键因素，但随着新材料新工艺的不断研发，现阶段低烟无卤材料性能上的缺陷也将不断被改善，加上人们对环保和安全的日益关注，低烟无卤材料显著的环保优势也将越来越明显，其市场前景将越来越好，低烟无卤电缆也将成为线缆行业的发展趋势，可以预见，在不久的将来，低烟无卤材料可能会完全取代现有的其他电缆材料，成为市场上的主力。