難燃性電線とは、難燃性条件を備えた電線を指します。一般的に試験では、電線が燃焼した後、電源を遮断すると、火は一定の範囲内に抑制され、延焼せず、難燃性を有し、有毒な煙の発生を抑制することが求められます。難燃性電線は電気安全の重要な部分であり、その材料の選択は非常に重要です。現在、市場で一般的に使用されている難燃性電線材料には、以下のものがあります。PVC, XLPE、シリコンゴム、鉱物絶縁材など。
難燃性電線・ケーブル材料の選択
難燃ケーブルに使用される材料の酸素指数が高いほど、難燃性能は優れていますが、酸素指数の増加に伴って、他のいくつかの特性が失われる必要があります。材料の物理的特性とプロセス特性が低下すると、操作が困難になり、材料のコストが増加するため、酸素指数を合理的かつ適切に選択する必要があり、一般的な絶縁材料の酸素指数は30に達し、製品は標準のクラスCのテスト要件に合格できます。シースと充填材料が難燃性材料である場合、製品はクラスBとクラスAの要件を満たすことができます。難燃性電線およびケーブル材料は、主にハロゲン系難燃性材料とハロゲンフリー難燃性材料に分けられます。
1. ハロゲン系難燃性材料
燃焼加熱時にハロゲン化水素が分解・放出されることにより、ハロゲン化水素は活性フリーラジカルH2Oを捕捉し、物質の燃焼を遅延または消火させることで難燃剤の目的を達成します。一般的に使用される材料としては、ポリ塩化ビニル、ネオプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エチレンプロピレンゴムなどが挙げられます。
（1）難燃性ポリ塩化ビニル（PVC）：PVCは価格が安く、絶縁性と難燃性に優れているため、一般的な難燃電線・ケーブルに広く使用されています。PVCの難燃性を向上させるために、ハロゲン系難燃剤（デカブロモジフェニルエーテル）、塩素化パラフィン、相乗効果のある難燃剤などが配合されることがよくあります。
エチレンプロピレンゴム（EPDM）：非極性炭化水素で、優れた電気特性、高い絶縁抵抗、低い誘電損失を備えていますが、エチレンプロピレンゴムは可燃性材料であるため、材料の難燃性を向上させるためには、エチレンプロピレンゴムの架橋度を下げ、低分子量物質による分子鎖の切断を減らす必要があります。
（２）低煙・低ハロゲン難燃性材料
主にポリ塩化ビニルとクロロスルホン化ポリエチレンの2種類の材料に使用されます。PVCの配合にCaCO3とA(IOH)3を添加すると、ホウ酸亜鉛とMoO3が難燃性ポリ塩化ビニルのHCL放出量と煙量を低減し、材料の難燃性を向上させ、ハロゲン、酸性霧、煙の発生を低減しますが、酸素指数がわずかに低下する可能性があります。
2. ハロゲンフリー難燃性材料
ポリオレフィンはハロゲンフリー材料であり、燃焼時に二酸化炭素と水を分解し、煙や有害ガスをほとんど発生させない炭化水素で構成されています。ポリオレフィンは主にポリエチレン（PE）とエチレン-酢酸ビニルポリマー（E-VA）から構成されています。これらの材料自体には難燃剤がないため、実用的なハロゲンフリー難燃材料に加工するには、無機難燃剤やリン系難燃剤を添加する必要があります。しかし、疎水性の非極性物質は分子鎖上に極性基を持たないため、無機難燃剤との親和性が低く、強固に結合しにくいという問題があります。ポリオレフィンの表面活性を向上させるために、界面活性剤を配合することができます。また、ポリオレフィンに極性基を含むポリマーを混合することで、難燃剤フィラーの量を増やし、材料の機械的特性と加工特性を向上させると同時に、より優れた難燃性を得ることができます。このように、難燃電線は依然として非常に有利であり、その使用は環境に優しいと言えます。
投稿日時: 2024年12月3日