
以下是低烟无卤电缆(LSZH)和PVC电缆常用阻燃剂及配方的详细分析,包含含卤阻燃剂选项及氢氧化铝(ATH)的粒径要求:
一、低烟无卤电缆(LSZH)阻燃剂及配方
核心要求:无卤、低烟、高阻燃性,主要依赖金属氢氧化物(如ATH、MDH)和协同体系。
1、常用阻燃剂
氢氧化铝(ATH)
粒径要求:
普通级:1–10 μm(填充量50–60%)
超细级:0.5–1 μm(填充量40–50%,改善力学性能)
注:粒径越小,分散性和阻燃效率越高,但成本上升。
分解温度:180–200℃(需控制加工温度)。
氢氧化镁(MDH)
粒径:1–5 μm,分解温度更高(300–340℃),适合高温加工。
协同体系:
ATH/MDH复配(比例3:1至1:1),兼顾阻燃与加工性。
硼酸锌(2–5 phr)与ATH协同,提升成炭性。
纳米黏土(如蒙脱土,1–3 phr)改善抑烟性。
2、典型配方示例
复合材料组分比例表
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组分 |
比例(phr) |
备注 |
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基材(EVA/PE) |
100 |
EVA常用VA含量18–28% |
|
ATH(超细1μm) |
120–150 |
阻燃主力,粒径小可降低填充量 |
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MDH |
30–50 |
提升高温稳定性 |
|
硼酸锌 |
5 |
抑烟协同 |
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硅烷偶联剂 |
1–2 |
改善ATH/基材界面 |
|
抗氧剂 |
0.5–1 |
防止加工氧化 |
二、PVC电缆阻燃剂及配方
特点:含卤体系阻燃效率高,常用锑-卤协同,但需注意烟密度和毒性。
1、含卤阻燃剂
主阻燃剂:
十溴二苯醚(DecaBDE):8–15 phr(欧盟已限制,部分替代为十溴二苯乙烷)。
氯化石蜡(70%氯含量):10–20 phr,低成本但热稳定性差。
四溴邻苯二甲酸酯(TBPH):5–10 phr,增塑阻燃双功能。
协同剂:
三氧化二锑(Sb₂O₃):3–6 phr,与卤素比例1:3最佳。
钼酸铵:2–5 phr,抑烟剂(替代锑以减少毒性)。
2、无卤阻燃剂(环保趋势)
磷酸酯类(如TCP、RDP):15–30 phr,但易迁移。
硼酸锌:5–10 phr,替代部分锑以减少烟雾。
3、典型配方示例
含卤配方:
配方组分比例表
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组分 |
比例(phr) |
备注 |
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PVC树脂(K=65) |
100 |
高聚合度稳定 |
|
邻苯二甲酸酯增塑剂 |
30–50 |
DOP/DEHP为主 |
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氯化石蜡(70% Cl) |
15 |
阻燃增塑 |
|
三氧化二锑 |
5 |
卤-锑协同 |
|
碳酸钙 |
10–20 |
填料,降低成本 |
无卤配方:
配方成分表
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组分 |
比例(phr) |
备注 |
|
PVC树脂 |
100 |
- |
|
磷酸酯(RDP) |
25 |
阻燃增塑 |
|
ATH(3μm) |
40 |
抑烟填料 |
|
钼酸铵 |
3 |
抑烟剂 |
三、关键对比与注意事项
1、 ATH粒径选择:
电缆护套:1–5 μm(平衡性能与成本)。
薄壁绝缘层:0.5–1 μm(需更高加工精度)。
2、含卤vs无卤:
含卤体系(如PVC+Sb₂O₃)通过气相阻燃,效率高但烟雾毒性大。
无卤体系(如LSZH)依赖凝聚相阻燃,需高填充量(>60%),可能影响机械性能。
3、环保法规:
避免使用RoHS限制的DecaBDE、短链氯化石蜡等。
如需进一步优化配方(如力学性能或成本),可考虑表面改性ATH或复配纳米阻燃剂(如碳纳米管)。
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