傳統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層，一旦燃燒，將會釋放大量有害的腐蝕性鹵化氫氣體。加之當前船艦一般采用內部強迫通風系統，毒氣將順通風系統在整個艦船上快速蔓延，煙霧阻擋視線，有害氣體彌漫，給現場逃生和救援帶來困難。此外，腐蝕性氣體還會損壞船體儀器、儀表等設施，較直接燃燒的危險性更大。因此，開發新一代低煙、無鹵、阻燃的電纜具有重要意義。
在研發無鹵、低煙、低毒、阻燃型船用電纜時，其基本要求：首先，研發工作要以保存既有船用電纜的物理、機械、電氣、耐油、耐熱及阻燃等性能為基礎；其次，研發電纜燃燒時不能產生過多有毒氣體和腐蝕性氣體；再有，盡量降低研發電纜燃燒時的發煙量；第四，研發電纜時，要考慮新電纜能夠在既有主流電纜生產裝備上加工生產，或者生產線無需大動即可投入生產。在結構上，無鹵阻燃船用電纜與傳統船用電纜基本類似，不同之處主要在于用聚烯烴作基礎聚合物。所以，新線纜研發的關鍵要點在于：首先，絕緣、護套和填充都不用有鹵的聚合物：其次，在絕緣和護套配方中采用AI(OH)3、Mg(OH)2等無機填料：再有，為了改善基料與無機填料的相容性，基料中可以加入一定數量的EVA：第四，加入一定的偶聯劑等添加劑，以增強絕緣膠料的機械性能，改善其加工工藝性能。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共交聯劑。性能要求為：氧指數，25；NBS 煙密度 Dm，有焰燃燒為105，無焰燃燒為205；抗張強度，10MPa：伸長率，630%；150℃x7d老化性能，抗張強度保留率：89%，伸長率保留率：99%。（四）無鹵低煙低毒阻燃船用電纜研發的有關配合劑研究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、抑制發煙、阻燃性能。3.硅烷偶聯劑A-172，透明液態，或稍帶黃。作用于無機填料和高聚物分子之間偶聯，提高物理性能。4.乙烯-醋酸乙烯醋，白色，呈粒子狀。醋酸量達45%時化為聚合物，需用過氧化物等交聯。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，材料阻燃性的評價因子為氧指數和溫度指數。在氧指數的測定中，把材料放置在規定的試驗環境中，通過分析材料保持燃燒狀態的臨界點獲得，即燃燒最低氧濃度。將材料放置在空氣中，點燃后持續燃燒且不能自行熄滅的最低溫度即為溫度指數。單位正常空氣中氧氣所占體積百分數頭21%，所以，材料氧需求指數超過21的材料，即使燃燒后也會在空氣中自熄。材料溫度指數越高，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定的試驗環境下，使單根或成束電纜燃燒，當火源被取走后，線纜火焰僅蔓延在較小范圍內，在限定時間內其殘焰或余灼可自熄的特性。由于在各類建設環境中，電纜敷設方式不一，所以，在電纜阻燃性測定中，應根據不同的敷設方式和具體阻燃要求展開試驗。線纜是一種聚合物，其構成材料在燃燒時會伴生部分煙霧，這些煙霧是由水蒸氣、氣體以及因不完全燃燒而產生的懸浮物混合而成。一般情況下，煙密度箱試驗是評價線纜材料的發煙性的常用方式：在密閉燃燒試驗箱中，將線纜無焰受熱分解或有焰燃燒，利用光學方法，測評因煙霧積聚而造成的光束衰減程度，最終評價結果用比光密度表示，其與線纜發煙性呈正相關，比光密度越小，則煙濃度越小。低煙無鹵阻燃電纜燃燒時不產生鹵化氫氣體，CO、SO2等也極少。為測定電纜燃燒氣體的有害性，可用國際電工委員會60754等標準及參考方法對電纜燃燒散發的氣體進行測定。首先，毒性測定。在毒性測定上，可采取生物試驗測定，把電纜燃燒6分鐘后，收集散發氣體注入裝有老鼠的檢測箱內。隨時間變化，對老鼠的反應及活動能力進行觀察，進而評測其毒性。其次，腐蝕性試驗。在測定電纜燃燒產生氣體的腐蝕性時，可按國際電工組織60754-2規定，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。最后對蒸餾水的pH值和電導率進行測定，進而明確其腐蝕性。無鹵、低煙、低毒阻燃電纜是今后船用電纜的發展方向。在相關材料的研發中，還應注意價格的適用性以及加工工藝的簡便性，從而使無鹵、低煙、低毒阻燃船用電纜能更快地在市場推廣，切實發揮應有的作用。（來源：中國線纜網） |
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