無鹵低煙耐火輻照交聯聚烯烴耐火電纜

針對電線電纜聚氯乙烯等絕緣材料，被明火燃燒時將釋放大量的有毒氣體導致人員傷亡的現狀。經過分析論證，指出低煙無鹵聚烯烴材料只能采用輻照方式進行交聯，才能保證阻燃性能和電氣性能。

目前火災事故中，電線電纜引起的火災不容忽視。據不完全統計，我國發生的火災中，因電線電纜所引起的占據了不小的比例，在火災死亡人員中也有很多是因為吸入電線電纜燃燒時釋放出的有毒氣體而窒息死亡，怎樣阻止電線電纜的燃燒，即使是被明火燃燒還低煙，這是電線電纜制造業的一大課題。

1. 低煙無鹵阻燃聚烯烴 

低煙無鹵聚烯烴是以聚乙烯為基體，將被EVA（乙烯-醋酸乙烯酯關聚物）活化了的大量氫氧化鎂或氫氧化鋁捏合在聚乙烯基體中，利用氫氧化物被燃燒受熱時，分解成金屬氧化物和水，該反應為吸熱反應。

阻燃機理之一：

氫氧化物被燃燒時是分解反應，該反應是吸熱反應，吸收周圍空氣中的大量熱量，降低了燃燒現場的溫度，此為阻燃機理。

阻燃機理之二：

生成的水分子，也吸收大量熱量。

阻燃機理之三：

產生的金屬氧化物結殼，阻止了氧氣與有機物的再一次接觸。

所以低煙無鹵聚烯烴是采用吸熱與金屬氧化物隔氧的方法進行阻燃的。

2. 輻照交聯工藝在低煙無鹵電線電纜中的應用

低煙無鹵聚烯烴主要是采用氫氧化物作為阻燃劑。氫氧化物又稱為堿，其特性是容易吸收空氣中的水分，即稱為潮解。潮解的結果是絕緣層的體積電阻系數大幅度下降，由原來的17MΩ/km可降至為0.1MΩ/km。怎樣阻止潮解的發生呢？只有將基體--聚烯烴的分子結構予以改變，形成致密層以阻止空氣中的水分子與阻燃劑氫氧化物相結合從而形成潮解現象，人們稱此為交聯。

交聯的方式分為兩大類，即化學交聯和物理交聯。而化學交聯又分為干法交聯和溫水交聯二種。干法交聯的方法是在溫度達300-400℃的高壓氣體中，經過一定的時間使聚乙烯分子鏈交聯。在此狀況下，氫氧化物已分解為金屬氧化物和水，因此電纜表面將出現裂紋及水泡，所以干法交聯的方法是不可用于低煙無鹵材料的。

溫水交聯的方法是將電線電纜置于90℃的溫水中浸泡5至7小時，在此狀況下，氫氧化物將吸收大量的水份，導致絕緣電阻下降，直接影響到電纜的綜合性能。

物理交聯又稱輻照交聯，是利用電子加速成器產生的高能量電子束流，轟擊絕緣層及護套，將高分子鏈打斷，被打斷的每一個斷點稱為自由基。自由基不穩定，相互之間要重新組合， 重新組合后由原來的鏈狀分子結構變為三維網狀的分子結構而形成交聯，此交聯方式既無高溫又無水，既能使聚烯烴交聯，又不影響阻燃性能和電氣性能，所以低煙無鹵聚烯烴材料只能采用輻照的方式交聯，別無選擇。