無鹵低煙阻燃電纜的常見質量問題是絕緣材料的環境應力開裂。無鹵低煙阻燃材料環境應力開裂的主要原因是:
⑴ 聚合物特性引起的 :由于氫氧化鋁等阻燃填料,氫氧化鎂的高填充量降低了聚合物的強度,同時降低了伸長率和柔韌性,先天缺乏抗撕裂性和抗裂性。目前常用的無鹵載體一般采用低密度聚乙烯和EVA,阻燃配合后,其混合物的材料硬度較高,特別是要滿足要求IEC332-1阻燃性(單根燃燒水平,材料對應的氧指數一般大于28),此時材料硬度往往大于肖氏A90以上。
⑵ 材料擠壓工藝:基于以金屬水合物為阻燃劑的無鹵低煙材料的高填充特性,如擠壓過程溫度、螺釘壓縮比選擇不當,會導致水合氧化物分解和高剪切下聚合物鍵斷裂。由于壓縮相對較大,擠出機的速度不能達到正常水平,導致氣缸和螺釘之間的材料停留時間過長。在摩擦產生的高溫作用下,水合氧化物提前分解,在材料中產生氣泡(微孔)。成品的機械強度和抗彎曲性大大降低。
突然的冷卻也增加了不利因素。
⑶ 使用環境和儲存條件的因素:基于聚乙烯的無鹵低煙材料一般對溫度敏感。在溫度變化較大的環境條件下,熱膨脹和冷收縮引起的內應力往往會導致界面區域開裂。例如,位于北方的用戶將無鹵阻燃電纜的成品電纜盤放置在用戶現場,一周后發現幾乎所有盤上的電纜在陽光下都有縱向裂紋,長度已達到電纜盤的1/2周長。經分析,這是因為電纜盤在較大的溫差和彎曲應力作用下,一側陽光、背陰,兩側開裂。
⑷ 擠壓模具:擠壓模具的結構類型、拉伸比和拉伸平衡率對消除擠壓后的內應力也起著至關重要的作用。一般采用壓力較小的半擠壓模具。內外模具的拉伸比和拉伸平衡率應分別控制在1:2和近1。
拉伸平衡率的計算公式如下:
式中:Dd——模套的內徑(mm)
DT——模芯的外徑(mm)
dcw——電纜絕緣或護套擠出后的外徑(mm)
dbw——模芯內徑(mm)
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