Il filo ignifugo si riferisce al filo con caratteristiche di resistenza al fuoco. Generalmente, durante i test, dopo la combustione del filo, se l'alimentazione viene interrotta, il fuoco viene controllato entro un certo raggio e non si propaga, dimostrando di essere ignifugo e di inibire l'emissione di fumi tossici. Il filo ignifugo è una componente importante della sicurezza elettrica e la scelta del materiale è cruciale. I materiali comunemente utilizzati per i fili ignifughi attualmente sul mercato includono:PVC, XLPEgomma siliconica e materiali isolanti minerali.
Selezione di materiali ignifughi per fili e cavi
Maggiore è l'indice di ossigeno del materiale utilizzato nel cavo ignifugo, migliori sono le prestazioni ignifughe, ma con l'aumento dell'indice di ossigeno, è necessario perdere alcune altre proprietà. Se le proprietà fisiche e di processo del materiale si riducono, l'operazione diventa difficile e il costo del materiale aumenta, quindi è necessario selezionare in modo ragionevole e appropriato l'indice di ossigeno. Un indice di ossigeno del materiale isolante comune raggiunge 30, il prodotto può superare i requisiti di prova della classe C secondo lo standard; se i materiali di rivestimento e di riempimento sono materiali ignifughi, il prodotto può soddisfare i requisiti della classe B e della classe A. I materiali per fili e cavi ignifughi si dividono principalmente in materiali ignifughi alogenati e materiali ignifughi non alogenati;
1. Materiali ignifughi alogenati
A causa della decomposizione e del rilascio di alogenuri di idrogeno durante la combustione ad alta temperatura, gli alogenuri di idrogeno possono catturare i radicali liberi attivi HO•, ritardando o estinguendo la combustione del materiale e raggiungendo così lo scopo di ritardare la fiamma. I materiali comunemente utilizzati sono il cloruro di polivinile, la gomma neoprene, il polietilene clorosolfonato, la gomma etilene-propilene e altri.
(1) Cloruro di polivinile (PVC) ignifugo: grazie al prezzo contenuto, alle buone proprietà isolanti e ignifughe, il PVC è ampiamente utilizzato nei comuni fili e cavi ignifughi. Per migliorare l'ignifugazione del PVC, spesso vengono aggiunti alla formula ritardanti di fiamma alogenati (eteri decabromodifenilici), paraffine clorurate e ritardanti di fiamma sinergici.
Gomma etilene-propilene (EPDM): idrocarburi non polari, con eccellenti proprietà elettriche, elevata resistenza di isolamento, bassa perdita dielettrica, ma la gomma etilene-propilene è un materiale infiammabile, dobbiamo ridurre il grado di reticolazione della gomma etilene-propilene, ridurre la disconnessione delle catene molecolari causata da sostanze a basso peso molecolare, al fine di migliorare le proprietà ignifughe del materiale;
(2) Materiali ignifughi a bassa emissione di fumo e a basso contenuto di alogeni
Principalmente per il cloruro di polivinile e il polietilene clorosolfonato. Aggiungere CaCO3 e Al(IOH)3 alla formula del PVC. Il borato di zinco e il MoO3 possono ridurre il rilascio di HCl e la quantità di fumo del cloruro di polivinile ignifugo, migliorando così la resistenza alla fiamma del materiale, riducendo le emissioni di alogeni, nebbia acida e fumo, ma possono causare una leggera diminuzione dell'indice di ossigeno.
2. Materiali ignifughi privi di alogeni
Le poliolefine sono materiali privi di alogeni, costituiti da idrocarburi che, quando bruciati, si decompongono in anidride carbonica e acqua senza produrre fumo significativo e gas nocivi. Le poliolefine comprendono principalmente il polietilene (PE) e i polimeri di etilene-vinilacetato (E-VA). Questi materiali di per sé non possiedono proprietà ignifughe e necessitano dell'aggiunta di ritardanti di fiamma inorganici e a base di fosforo per poter essere trasformati in materiali ignifughi privi di alogeni di uso pratico. Tuttavia, a causa della mancanza di gruppi polari nella catena molecolare delle sostanze non polari con idrofobicità, l'affinità con i ritardanti di fiamma inorganici è scarsa e il legame risulta difficile. Per migliorare l'attività superficiale delle poliolefine, è possibile aggiungere tensioattivi alla formulazione. In alternativa, le poliolefine possono essere miscelate con polimeri contenenti gruppi polari, in modo da aumentare la quantità di riempitivo ignifugo, migliorare le proprietà meccaniche e di lavorazione del materiale e ottenere al contempo una migliore resistenza alla fiamma. Si può constatare che i fili e i cavi ignifughi presentano ancora notevoli vantaggi e il loro utilizzo è molto ecologico.
Data di pubblicazione: 3 dicembre 2024