导语
随着电力传输、建筑等领域的发展,各类城市公共建筑、地下空间对防火耐火材料的需求越来越多,例如电缆从最初的只要求阻燃性能到要求阻燃并耐火750℃火焰燃烧条件下保持通电90min, 再到950℃火焰燃烧条件下保持通电180min,并且能够承受一定的震动和水喷淋。陶瓷化高分子材料的出现,为阻燃、耐火材料的发展找到了新的方向。
陶瓷化高分子材料的成瓷机理
陶瓷化高分子材料是一类新型热防护复合材料,在常温下具有普通高分子材料的优良性能,在火焰或高温环境中能迅速形成紧致坚硬的陶瓷体,有一定的弯曲强度和压缩强度,具有防火、阻燃、耐烧蚀的作用。
传统高分子材料在火焰或高温环境中会焚化脱落,残余物是不凝聚的颗粒或粉末,不具备自支撑作用。高分子基体中加入支撑填料、助熔剂、阻燃剂等助剂,在高温或者火焰烧蚀之下,与高分子基体及其裂解产物协同作用,在材料内部发生转化。
陶瓷化耐火电线电缆
陶瓷化高分子材料最重要的应用是耐火电线电缆的绝缘保护层。在火灾情况下,陶瓷化绝缘层被烧蚀形成坚硬的外壳,不滴落、不掉落、形态完整、具有一定的强度和电气性能,可以保护线路不短路、断路,从而保证电力和通讯的通畅,最大限度地赢得宝贵的抢救时间,减少人员伤亡和生命财产损失。
陶瓷化材料能连续挤出生产,简化工艺,密度低,价格低,符合耐火标准,成品接近无卤,材料成本低,生产效率高。在低压电缆中的应用主要分为两类:
单芯结构:在导体上直接挤出作为护套。

多芯结构:将陶瓷化绝缘料作为内护层,用挤塑机直接挤到导体上,然后填充、成缆,外层挤出低烟无卤阻燃护套料。
瓷化硅橡胶的应用
另外,陶瓷化材料以涂覆方式制作就会形成溶剂型陶瓷泥和承载型陶瓷泥,以绕包方式制作就会变成陶瓷化复合带。
陶瓷化高分子材料的应用前景
除了在电线电缆方面的应用,陶瓷化高分子材料还适用于众多有防火耐热需求的领域,如:建材家装领域的耐高温隔热复合泡沫,航空航天领域的固体火箭发动机燃烧室壳体耐烧蚀橡胶绝热层,国防军工领域的改性双基推进剂耐烧蚀限燃包覆层、高速弹丸用耐烧蚀涂料,以及冶金、化工和电力等行业高温环境下的热防护等。
陶瓷化高分子材料在防火、耐火、阻燃领域的巨大潜力亟待挖掘:
①开发更多种类的高分子材料作为陶瓷化高分子材料的基体,拓展陶瓷化高分子材料在电力传输、密封、航空航天、建筑、电子电气等领域的应用;
②采用合适的表面处理剂和填料组合,提高无机添加剂与高分子基体之间的相容性,提高复合材料的力学性能和陶瓷体性能,实现低成本的工业化生产;
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