绝缘层耐火添加剂在电线电缆中主要通过降低热量、促进炭化、物理隔离、吸收热量、稀释氧气等机制提升耐火性能,具体作用如下:
一、降低聚合物热量,防止分解
作用机制:耐火添加剂在火灾高温环境下能有效降低绝缘层聚合物产生的热量,防止聚合物分解。这一过程通过添加剂的吸热反应实现,减少因热分解产生的可燃气体,从而抑制燃烧。
效果:延缓绝缘层热裂解过程,降低热传导速度,为电缆在火灾中保持通电能力争取时间。
二、促进炭化形成保护层
作用机制:部分添加剂能促进绝缘层材料在高温下炭化,形成坚硬的隔热保护层。该保护层可隔绝外界氧气和热量,防止内部材料进一步燃烧。
典型添加剂:如磷酸酯类、硼酸盐等,遇热时分解产生非燃性气体,同时促进聚合物早期炭化。
三、物理隔离与增强耐高温能力
作用机制:通过物理隔离方法(如云母玻璃丝带包覆线芯),提高电缆的耐高温能力。云母带具有优异的耐高温和绝缘性能,可在700℃火焰中燃烧2小时,并承受1000V工频电压不击穿。
效果:确保电缆在高温环境下仍能正常工作一段时间,为消防设备提供持续电力支持。
四、吸收热量,降低燃烧速度
作用机制:金属水合物类添加剂(如氢氧化铝、氢氧化镁)在高温下分解,生成氧化铝、氧化镁和水,同时吸收大量热量。这一过程可显著降低电缆内部温度,抑制燃烧反应。
效果:氢氧化镁分解产生的水蒸气能稀释空气中氧气浓度,进一步降低燃烧速度。其颗粒细小、均匀,易于在绝缘层中分散,保证电气性能稳定。
五、稀释氧气,阻断燃烧条件
作用机制:部分添加剂分解时产生非燃性气体(如水蒸气),可稀释空气中的氧气浓度,阻断燃烧所需的氧气供给。
效果:结合吸热反应,形成双重阻燃机制,有效防止电缆起火或蔓延。
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