傳統(tǒng)的阻燃電纜有其局限性，主要采用阻燃氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯等含鹵素材料來作為電纜的護(hù)層，一旦燃燒，將會(huì)釋放大量有害的腐蝕性鹵化氫氣體。加之當(dāng)前船艦一般采用內(nèi)部強(qiáng)迫通風(fēng)系統(tǒng)，毒氣將順通風(fēng)系統(tǒng)在整個(gè)艦船上快速蔓延，煙霧阻擋視線，有害氣體彌漫，給現(xiàn)場(chǎng)逃生和救援帶來困難。此外，腐蝕性氣體還會(huì)損壞船體儀器、儀表等設(shè)施，較直接燃燒的危險(xiǎn)性更大。因此，開發(fā)新一代低煙、無鹵、阻燃的電纜具有重要意義。

一、開發(fā)要點(diǎn)研究

（一）無鹵低煙低毒阻燃船用電纜的基本要求分析

在研發(fā)無鹵、低煙、低毒、阻燃型船用電纜時(shí)，其基本要求：首先，研發(fā)工作要以保存既有船用電纜的物理、機(jī)械、電氣、耐油、耐熱及阻燃等性能為基礎(chǔ)；其次，研發(fā)電纜燃燒時(shí)不能產(chǎn)生過多有毒氣體和腐蝕性氣體；再有，盡量降低研發(fā)電纜燃燒時(shí)的發(fā)煙量；第四，研發(fā)電纜時(shí)，要考慮新電纜能夠在既有主流電纜生產(chǎn)裝備上加工生產(chǎn)，或者生產(chǎn)線無需大動(dòng)即可投入生產(chǎn)。

（二）無鹵低煙低毒阻燃船用電纜研發(fā)的關(guān)鍵要點(diǎn)研究

在結(jié)構(gòu)上，無鹵阻燃船用電纜與傳統(tǒng)船用電纜基本類似，不同之處主要在于用聚烯烴作基礎(chǔ)聚合物。所以，新線纜研發(fā)的關(guān)鍵要點(diǎn)在于：首先，絕緣、護(hù)套和填充都不用有鹵的聚合物：其次，在絕緣和護(hù)套配方中采用AI(OH) 3 、Mg(OH) 2 等無機(jī)填料：再有，為了改善基料與無機(jī)填料的相容性，基料中可以加入一定數(shù)量的EVA：第四，加入一定的偶聯(lián)劑等添加劑，以增強(qiáng)絕緣膠料的機(jī)械性能，改善其加工工藝性能。

（三）無鹵低煙低毒阻燃船用電纜的典型配方研究

無鹵低煙低毒電纜的乙丙橡皮絕緣配方分析。材料及配比為：100單位重量的三元乙丙橡膠；100單位重量的氫氧化鋁；10單位重量的低分子高壓聚乙烯；10單位重量的操作油；5單位重量的氧化鋅；3.2單位重量的DCP交聯(lián)劑；2單位重量的硅燒A-172；1.5單位重量的防老劑RD；1單位重量的TMT共交聯(lián)劑。性能要求為：氧指數(shù)，25；NBS 煙密度 Dm，有焰燃燒為105，無焰燃燒為205；抗張強(qiáng)度，10MPa：伸長(zhǎng)率，630%；150℃x7d老化性能，抗張強(qiáng)度保留率：89%，伸長(zhǎng)率保留率：99%。

（四）無鹵低煙低毒阻燃船用電纜研發(fā)的有關(guān)配合劑研究

1.氫氧化鋁，色白，呈徽晶粉末狀，焰小無毒無味，燃后化為無毒水蒸氣，氧化鋁可形成耐熱屏。

2.氫氧化，脫水溫度300℃~350℃，具有填充、抑制發(fā)煙、阻燃性能。

3.硅烷偶聯(lián)劑A-172，透明液態(tài)，或稍帶黃。作用于無機(jī)填料和高聚物分子之間偶聯(lián)，提高物理性能。

4.乙烯-醋酸乙烯醋，白色，呈粒子狀。醋酸量達(dá)45%時(shí)化為聚合物，需用過氧化物等交聯(lián)。

二、評(píng)價(jià)方法研究

（一）阻燃性的評(píng)定

首先，材料自身具備的防止、延緩和自熄有焰燃燒的性能即為材料的阻燃性。通常情況下，材料阻燃性的評(píng)價(jià)因子為氧指數(shù)和溫度指數(shù)。在氧指數(shù)的測(cè)定中，把材料放置在規(guī)定的試驗(yàn)環(huán)境中，通過分析材料保持燃燒狀態(tài)的臨界點(diǎn)獲得，即燃燒最 低氧濃度。將材料放置在空氣中，點(diǎn)燃后持續(xù)燃燒且不能自行熄滅的最 低溫度即為溫度指數(shù)。單位正?？諝庵醒鯕馑俭w積百分?jǐn)?shù)頭21%，所以，材料氧需求指數(shù)超過21的材料，即使燃燒后也會(huì)在空氣中自熄。材料溫度指數(shù)越高，說明其燃燒性越低，阻燃性也就越好。其次，電纜的阻燃性是指在規(guī)定的試驗(yàn)環(huán)境下，使單根或成束電纜燃燒，當(dāng)火源被取走后，線纜火焰僅蔓延在較小范圍內(nèi)，在限定時(shí)間內(nèi)其殘焰或余灼可自熄的特性。由于在各類建設(shè)環(huán)境中，電纜敷設(shè)方式不一，所以，在電纜阻燃性測(cè)定中，應(yīng)根據(jù)不同的敷設(shè)方式和具體阻燃要求展開試驗(yàn)。

（二）發(fā)煙性的評(píng)定

線纜是一種聚合物，其構(gòu)成材料在燃燒時(shí)會(huì)伴生部分煙霧，這些煙霧是由水蒸氣、氣體以及因不完全燃燒而產(chǎn)生的懸浮物混合而成。一般情況下，煙密度箱試驗(yàn)是評(píng)價(jià)線纜材料的發(fā)煙性的常用方式：在密閉燃燒試驗(yàn)箱中，將線纜無焰受熱分解或有焰燃燒，利用光學(xué)方法，測(cè)評(píng)因煙霧積聚而造成的光束衰減程度，最終評(píng)價(jià)結(jié)果用比光密度表示，其與線纜發(fā)煙性呈正相關(guān)，比光密度越小，則煙濃度越小。

（三）氣體有害性的測(cè)定

低煙無鹵阻燃電纜燃燒時(shí)不產(chǎn)生鹵化氫氣體，CO、SO2等也極少。為測(cè)定電纜燃燒氣體的有害性，可用國(guó)際電工委員會(huì)60754等標(biāo)準(zhǔn)及參考方法對(duì)電纜燃燒散發(fā)的氣體進(jìn)行測(cè)定。首先，毒性測(cè)定。在毒性測(cè)定上，可采取生物試驗(yàn)測(cè)定，把電纜燃燒6分鐘后，收集散發(fā)氣體注入裝有老鼠的檢測(cè)箱內(nèi)。隨時(shí)間變化，對(duì)老鼠的反應(yīng)及活動(dòng)能力進(jìn)行觀察，進(jìn)而評(píng)測(cè)其毒性。其次，腐蝕性試驗(yàn)。在測(cè)定電纜燃燒產(chǎn)生氣體的腐蝕性時(shí)，可按國(guó)際電工組織60754-2規(guī)定，首先將定量電纜放入管式爐中燃燒，將燃燒釋放的氣體倒入蒸餾水瓶。最后對(duì)蒸餾水的pH值和電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)定，進(jìn)而明確其腐蝕性。

三、結(jié)語(yǔ)

無鹵、低煙、低毒阻燃電纜是今后船用電纜的發(fā)展方向。在相關(guān)材料的研發(fā)中，還應(yīng)注意價(jià)格的適用性以及加工工藝的簡(jiǎn)便性，從而使無鹵、低煙、低毒阻燃船用電纜能更快地在市場(chǎng)推廣，切實(shí)發(fā)揮應(yīng)有的作用。