低熔點玻璃粉在電纜防火材料中的應(yīng)用
結(jié)構(gòu)和部件的被動防火是一個越來越受到關(guān)注的領(lǐng)域。在這種情況下,“被動”一詞是指使用具有防火性能的材料。被動防火系統(tǒng)是廣泛使用在建筑和交通運輸行業(yè),通常由通過封孔,延長結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定的應(yīng)用系統(tǒng),和通過創(chuàng)建熱物理障礙防止火,熱量和煙蔓延。
一個特別感興趣的領(lǐng)域是電纜應(yīng)用。它們通常由至少一絕緣層包圍的中心導(dǎo)體組成。這種電纜在建筑中得到了廣泛的應(yīng)用,并且?guī)缀鯓?gòu)成了家庭、辦公室和工業(yè)建筑中所有電路的基礎(chǔ)。在一些應(yīng)用中,例如在緊急供電電路中,對電纜的要求是,即使在火災(zāi)發(fā)生時,電纜仍能繼續(xù)工作并提供電路的完整性,而且這種類型的電纜有廣泛的標準。滿足這些標準, 當(dāng)加熱到指定溫度(如650、750、650、750℃)以規(guī)定的方式和指定的一段時間(如15分鐘,30分鐘,60分鐘,2小時), 電纜通常需要至少維持電路完整性。在某些情況下,電纜在加熱階段會受到常規(guī)的機械沖擊。例如,它們可能在加熱循環(huán)的后期或加熱階段之后受到水射流或噴霧。在真正的火災(zāi)中,電纜的部分可能會暴露在更大范圍的溫度范圍內(nèi),甚至在更長的時間內(nèi)變化更大。為了達到給定的標準,通常需要在整個測試過程中保持電路的完整性。因此,重要的是絕緣保持低電導(dǎo)率(甚至在高溫下長時間加熱后),保持形狀,不收縮和開裂,特別是由于噴水或噴霧沖擊等機械的影響期間保持其機械強度。
一種提高絕緣電纜高溫性能的方法是用玻璃纖維制成并涂以云母的膠帶包裹電纜導(dǎo)體。在生產(chǎn)過程中,這種膠帶纏繞在導(dǎo)體上,然后至少施加一個絕緣層。當(dāng)暴露在不斷升高的溫度下,表層會退化并脫落,但玻璃纖維可以保持云母的位置。這些膠帶已被發(fā)現(xiàn)在火災(zāi)中有效地保持電路的完整性,但相當(dāng)昂貴。此外,與其他電纜生產(chǎn)步驟相比,纏繞在導(dǎo)體周圍的膠帶的過程相對較慢,因此,纏繞膠帶會減慢電纜的整體生產(chǎn),再次增加成本。用防火涂料在生產(chǎn)電纜的擠壓成型過程,從而避免使用膠帶,是可取的。
各種各樣的材料都被用來對建筑和零件進行防火。基于硅樹脂彈性體的組合物的使用已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。然而,這些組合物往往具有相關(guān)的缺點,即當(dāng)暴露于火時它們被轉(zhuǎn)化為粉末物質(zhì),因為硅氧烷彈性體的有機組分被熱解或燃燒。熱解或燃燒產(chǎn)物揮發(fā),留下的無機殘余物或灰分幾乎沒有強度。這些殘留物通常不連貫或不能自我支撐,而且確實很容易破碎、移位或坍塌。這種行為減輕了使用硅橡膠彈性體作為被動消防元件的作用。這意味著硅樹脂聚合物作為絕緣電纜必須在物理方面進行保護,如無機膠帶和編織或金屬外套。使用一種復(fù)合的防火材料可以在導(dǎo)體周圍形成物理上很強的相干層,因此不需要使用這種物理支撐物。
這種防火復(fù)合材料包含:有機硅聚合物,占總重5%-30%的云母,以及少量的低熔點玻璃粉,這種玻璃粉添加劑主要作用是在高于有機硅聚合物的分解溫度、低于該復(fù)合材料的防火等級溫度下使之形成自支撐陶瓷材料。火災(zāi)發(fā)生的時候,這種材料在高溫下可以形成多孔的自支撐陶瓷材料,從而保持其形狀和強度。該產(chǎn)品適用于防火壁襯、防火隔墻、屏風(fēng)、天花板或襯里、結(jié)構(gòu)防火、防火門插、窗或門封、膨脹密封、配電板柜或電纜等產(chǎn)品。在電纜應(yīng)用中,該組合物可以用作在導(dǎo)體和擠壓套之間的擠壓的中間材料。