難燃性電線とは、難燃性を備えた電線を指し、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制御され、延焼せず、難燃性と有毒煙抑制性能を備えています。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。現在の市場で一般的に使用されている難燃性電線の材料には、PVC, XLPEシリコーンゴムおよび鉱物系絶縁材料。
難燃性電線・ケーブル材料の選定
難燃ケーブルに使用される材料の酸素指数が高いほど、難燃性能は向上しますが、酸素指数が増加すると、他の特性が失われます。材料の物理的特性と加工特性が低下すると、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ます。一般的な絶縁材料の酸素指数が30に達すると、製品は規格のクラスCの試験要件を満たすことができ、被覆材と充填材が難燃材料であれば、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。難燃電線およびケーブル材料は、主にハロゲン系難燃材料とハロゲンフリー難燃材料に分けられます。
1. ハロゲン系難燃剤
燃焼時に加熱されるとハロゲン化水素が分解・放出され、このハロゲン化水素が活性フリーラジカルであるHOラジカルを捕捉するため、材料の燃焼が遅延または消火され、難燃剤としての目的が達成される。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る。
（１）難燃性ポリ塩化ビニル（PVC）：PVCは安価で絶縁性および難燃性に優れているため、一般的な難燃性電線や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、相乗難燃剤が配合に添加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、低い誘電損失を有しますが、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、エチレンプロピレンゴムの架橋度を下げ、低分子量物質によって引き起こされ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を添加します。ホウ酸亜鉛とMoO3は、難燃性ポリ塩化ビニルのHCl放出量と発煙量を低減し、材料の難燃性を向上させ、ハロゲン、酸性霧、発煙量を低減しますが、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剤
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、大きな煙や有害ガスを発生させない炭化水素から構成されています。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（E-VA）ポリマーから構成されます。これらの材料自体には難燃性はなく、実用的なハロゲンフリー難燃性材料に加工するためには、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の分子鎖には極性基がないため、無機難燃剤との親和性が低く、しっかりと結合することが困難です。ポリオレフィンの表面活性を向上させるために、界面活性剤を配合に添加することができます。あるいは、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、難燃剤充填剤の量を増やし、材料の機械的特性と加工性を向上させながら、より優れた難燃性を得ることができます。このように、難燃性電線・ケーブルは依然として非常に有利であり、環境に非常に優しい使用法であることがわかります。
投稿日時: 2024年12月3日