电线电缆化合物中阻燃性能的重要性

普通电缆会因为一点火星就被点燃，并在数秒内引发火灾并且释放烟雾。如果电缆护套中缺乏合适的阻燃化合物，电缆本身就会成为燃料。

阻燃 (FR) 化合物能够有效降低这种风险。它们不仅能减缓火势蔓延，还能减少有毒烟雾的产生，从而保护人员安全，避免财产和关键设备受损。

在医院、数据中心、轨道交通和学校等对安全要求极高的环境中，FR 电缆化合物已成为不可或缺的配置。

本文将说明电缆材料的阻燃性为何至关重要，以及不同阻燃化合物在技术层面的作用机制。

为什么阻燃化合物对电缆安全至关重要？

还在用非阻燃护套电缆来节省成本？这种做法带来的隐患远比节约的预算严重。

电缆系统的火灾风险

电缆往往穿过天花板、管道和设备。一旦某根电线被点燃，可能迅速波及所有电缆。在封闭空间中，烟雾短时间内快速聚集，会让火灾变得极其迅速和危险。

电缆阻燃化合物的作用

抑制火花或过载引发的点火

减缓火焰沿电缆蔓延

限制烟雾和有毒气体的释放

为人员疏散和应急响应争取时间

如果没有防火保护，电缆火灾往往会造成严重损毁、系统停机，并释放危及生命的有毒烟雾。

监管与合规要求

国际和地区标准对电缆阻燃性能有明确要求，例如：

IEC 60332：火焰蔓延

IEC 61034：烟雾密度

IEC 60754：卤素含量

UL 94：材料燃烧特性

以下场所通常被强制要求使用阻燃电缆

公共建筑及高密度人流区域

公共交通系统：地铁、隧道、机场

核能设施、国防系统及数据中心

海上平台和船舶

此外，保险公司往往要求提供符合规范的阻燃性能证明，若未达标，相关火灾索赔可能失效。

阻燃复合材料与非阻燃复合材料性能表

阻燃化合物在电缆材料中的作用

为什么有些化合物能抑制火焰，而另一些却像燃料一样助燃？关键在于化学反应与热控制。

阻燃系统通常通过以下四种机制发挥作用：

1. 化学抑制燃烧

某些化合物能释放气体，干扰火焰中的化学反应。

传统卤化体系（如溴化物、氯化物）：释放HBr或HCl，自由基被抑制，火焰反应受阻。

现代无卤体系（如磷氮体系）：

释放磷自由基，阻断燃烧反应

形成多磷酸层，为聚合物表面提供保护

2. 炭化层与物理屏障

膨胀型添加剂在高温下会膨胀，形成泡沫状碳层；其他类型的添加剂则会生成陶瓷氧化物。

ATH（三水合铝）和 MDH（氢氧化镁）：

通过分解释放水蒸气

吸收热量，降低表面温度

生成隔热层，阻隔热传导与火焰蔓延

3. 烟雾抑制

减少烟雾对安全至关重要：

磷添加剂：促进炭化，使碳以固态形式保留，减少烟尘释放

金属氢氧化物：稀释可燃气体和烟雾前体

烧焦层：降低持续燃烧速度，抑制烟雾浓度

4. 热吸收与冷却

吸热型阻燃剂通过降低环境温度来延缓聚合物热解：

ATH：吸热量高达 1.7 kJ/g

氢氧化镁：在分解时释放水蒸气，冷却表面并稀释燃料。

为不同的电缆应用选择合适的阻燃复合材料

不同的应用需要不同的阻燃策略：

Angreen曾测试过一种基于磷的阻燃体系，用于替代低烟无卤 (LSZH) 热塑性护套中的氢氧化铝 (ATH)。结果表明：

该材料顺利通过 UL 1581 VW-1 和 IEC 60332-1 标准

填料用量减少约 50%

护套更薄、更易挤出

电缆重量更轻，柔韧性提升

这些改进不仅降低了材料成本，还优化了整体性能，说明新型阻燃体系往往更高效、更具优势。阻燃电缆化合物并不仅仅是为了满足法规，它们是真正能拯救生命、保障系统安全的关键材料。

无论应用于医院、轨道交通、控制面板，还是太阳能电站，电缆内部所选用的化合物，最终决定了它在火灾环境下的表现。

选择阻燃化合物时，请确保：

满足阻燃、低烟雾和无毒性要求

同时兼顾机械性能与可加工性

符合您的预算与处理工艺限制

需要协助选择合适的阻燃体系或开发定制无卤配方吗？

Angreen可提供专为电缆绝缘和护套设计的ATH、MDH、膨胀型体系以及磷基解决方案。