无卤低烟阻燃电缆中最常见的、最让人头痛的质量问题是绝缘材料的环境应力开裂。引起无卤低烟阻燃材料环境应力开裂的主要原因有:
01 聚合物的性质
由于氢氧化铝等阻燃剂填充较高的氢氧化镁使聚合体强度下降,伸长率和柔顺性也随之下降,而抗撕裂性先天不足。当前常用的无卤载体一般是低密度聚乙烯和EVA,阻燃剂配合使用,其混合物材料硬度偏高,尤其要达到符合IEC 332-1的阻燃性(单根燃烧级),材料的相应氧指数一般大于28,这时材料的硬度往往大于肖氏A90以上。
02 材料的挤压加工
以金属水合物为阻燃剂的无卤低烟材料的高充填特性为基础,如挤压过程中的过程温度、螺杆的压缩比选择不当等,会导致水合氧化物分解和高剪切下聚合键。因为压力较大,挤出机的速度不能达到标准值,造成物料停留在机筒与螺杆之间的停留时间过长,在摩擦引起的高温下,水合氧化物提前分解,在材料内部产生气泡。同时,挤压后成品的机械强度和抗弯曲能力急剧下降,也加剧了其不利因素。
03 使用环境和储藏条件
用聚乙烯作基料的无卤低烟物质对温度比较敏感。当温度变化很大时,因热胀冷缩引起的内应力常导致界面裂纹。如设在北部用户将无卤阻燃电缆的成品线盘放置在用户场所,且没有外容器的情况下,一周后发现几乎所有盘的向阳面上都有纵向裂缝,长度已经达到电缆盘的1/2周。通过对线缆盘具进行分析,发现两面温度差大、弯曲应力大时,两面都会产生材料开裂。
04 挤压模的因素
挤压模的结构型式,拉伸比和拉力平衡率对挤出后内应力的消除也具有重要作用。通常使用压力不大的半挤模。内模拉伸比和拉伸平衡率应分别控制在1:2和接近1之间。