电缆的阻燃等级及阻燃机理
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电缆的阻燃等级及阻燃机理
郭玉双 2011-5-30
目录
1. 2. 3.
电缆阻燃等级简介 电缆材料的阻燃等级简介 简述阻燃机理
电缆阻燃等级简介
增压级-CMP级（送风燃烧测试/斯泰钠风道实验Plenum Flame Test/Steiner TunnelTest） 这是 UL防火标准中要求最高的电缆（Plenum Cable），适用安全标准为UL910，实验规定在装置的水 平风道上敷设多条试样，用87.9KW煤气本生灯（300， 000BTU/Hr）燃烧20分钟。合格标准为火焰不可延伸到 距煤气本生灯火焰前端5英尺以外。光密度的峰值最大为 0.5，平均密度值最大为0.15。 这种CMP电缆通常安装在通风管道或空气处理设备 使用的空气回流增压系统中，被加拿大和美国所认可采用。 符合UL910标准的FEP/PLENUM材料，阻燃性能要比符 合IEC60332-1及IEC60332-3标准的低烟无卤材料的阻 燃性能好，燃烧起来烟的浓度低。
电缆阻燃等级简介
通用级-CMG级（垂直燃烧测试Vertial Tray Flame Test） 这是 UL标准中通用级电缆 （General Purpose Cable），适用安全 标准为UL1581。商用级和通用级的测试 条件类似，同为加拿大和美国认可使用。 通用级电缆没有烟雾浓度规范，一般仅应 用于同一楼层的水平走线，不应用于楼层 的垂直布线上。
阻燃剂的阻燃机理
无机阻燃剂 无机阻燃剂除具有阻燃性外，还有抑制发烟和氯化 氢的作用。国外无机阻燃剂的消费量远大于有机阻燃剂的 消费量。无机阻燃剂主要品种有：氢氧化铝、氢氧化镁、 氧化锑、氧化钼、氧化锆、钼酸铵、硼酸锌及含磷无机阻 燃剂，如红磷阻燃剂、磷酸铵盐、聚磷酸铵等。氢氧化铝 无机阻燃剂具有热稳定性好、不挥发、不产生腐蚀性和有 毒气体等特点，且价格便宜，无机阻燃剂占各类阻燃剂一 半以上，其中氢氧化铝占无机阻燃剂的80%以上。但由于 无机阻燃剂的阻燃效果差，添加量大，须采用新技术，如 超细化、表面改性、大分子键合等进行改进。
电缆阻燃等级简介
CMP——FT6 CMR CMG——FT4 CM CMX——FT1
电缆材料的阻燃等级简介
电缆材料的阻燃等级简介
UL标准 V-0——对样品进行2次10s的垂直燃烧测试后，火 焰在30s内熄灭，不可以有燃烧物掉下； V-1——对样品进行2次10s的垂直燃烧测试后，火 焰在60s内熄灭，不可以有燃烧物掉下； V-2——对样品进行2次10s的垂直燃烧测试后，火 焰在60s内熄灭，可以有燃烧物掉下； HB——3~13mm的样品水平，燃烧速度小于 40mm/min.
阻燃剂的阻燃机理
消除自由基效应——在燃烧过程中能消除 裂解或热解产生的自由基O· 及OH· ，使燃 烧的链反应中断，切断可燃气体的来源。 稀释效应——在燃烧时能释放出惰性气体， 稀释可燃气体以及燃烧区域中的氧浓度， 使燃烧不能进行。
阻燃剂的阻燃机理
按照使用方法，阻燃剂可分为添加型和反应型两类，目前在国内广泛采用的 是添加型阻燃剂，添加型阻燃剂又分为有机阻燃剂和无机阻燃剂。具代表性 的阻燃剂是氯系、溴系、磷系及氢氧化铝、氢氧化镁等。 有机阻燃剂 有机阻燃剂，主要有三大类： 1）是氯系阻燃剂：以含氯量较高的氯化石蜡如氯蜡－52和氯蜡－40。目前 氯系阻燃剂正朝着无污染、高纯度、高热稳定性、高含氯量方向发展，其代 表产品是氯蜡－70。氯化石蜡主要用于聚氯乙烯制品的阻燃。 2）溴系阻燃剂：大多在200℃～300℃下分解，分解时通过捕捉高分子材 料在降解反应生成的自由基，延缓或终止燃烧的链反应，释放出的HBr是一 种难燃气体，可以覆盖在材料的表面，起到阻隔表面可燃气体的作用。溴系 阻燃剂的适用范围广泛，是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一，主要产 品有十溴二苯醚、四溴双酚A、五溴甲苯和六溴环十二烷等。 3）磷系阻燃剂：也是一种阻燃性能良好的阻燃剂，在全球阻燃剂非卤化动 向的驱使下，国外对此进行了大量的研究。有机磷系阻燃剂主要产品有磷酸 三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸酯等。磷酸酯类的特点是具有阻燃与增 塑双重功能。
电缆阻燃等级简介
商用级-CM级（垂直燃烧测试Vertial Tray Flame Test） 这是 UL标准中商用级电缆（General Purpose Cable），适用安全标准为UL1581。 实验规定在垂直8英尺高的支架上敷设多条试样， 用规定的20KW带状喷灯燃烧（70， 000BTU/Hr）20分钟。合格标准为火焰不可蔓 延到电缆的上端并自行熄灭。UL1581和 IEC60332-3C类似，只是敷设电缆根数不同。 商用级电缆没有烟雾浓度规范，一般仅应用于同 一楼层的水平走线，不应用于楼层的垂直布线上。
电缆阻燃等级简介
干线级-CMR级（直立燃烧测试Riser Flame Test） 这是 UL标准中商用级电缆（Riser Cable）,适用安全标准为UL1666。实验 规定在模拟直立轴上敷设多条试样，用规 定的154.5KW煤气本生灯（527， 500BTU/Hr）30分钟。合格标准为火焰 不可蔓延到12英尺高的房间的上部。干线 级电缆没有烟雾浓度规范，一般用于楼层 垂直和水平布线使用。
电缆材料的阻燃等级简介
电缆材料的阻燃等级简介
电缆材料的阻燃等级简介
电缆材料的阻燃等级简介
阻燃剂的阻燃机理
冷却效应——一些阻燃剂能吸收塑料在燃 烧时所释放的热量，使燃烧的塑料温度下 降，防止他继续降解或裂解，中断可燃气 体的来源，使火焰熄灭。 隔绝效应——在燃烧过程中产生不燃气体 或泡沫层，或形成一层液体或固体的覆盖 层，使燃烧过程因无氧气补充而终止。
电缆阻燃等级简介
பைடு நூலகம்
家居级- CMX级（垂直燃烧测试Vertial Wire Flame Test） 这是 UL标准中家居级电缆（Restricted Cable）， 适用安全标准为UL1581，VW-1。实验规定试样保持垂 直，用试验用的喷灯燃烧（30，000 TU/Hr）15秒钟， 然后停止15秒钟，反复5次。合格标准为余火焰不可超过 60秒钟，试样不可烧损25%以上，垫在底部的外科用棉 不可被落下物引燃。UL1581-VW-1和IEC60332-1类似， 只是燃烧的时间不同。这种等级也没有烟雾或毒性规范， 仅用于敷设单条电缆的家庭或小型办公室系统中。这类电 缆不应成捆敷设使用，必须套管。
郭玉双 2011-5-30
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电缆阻燃等级简介 电缆材料的阻燃等级简介 简述阻燃机理
电缆阻燃等级简介
增压级-CMP级（送风燃烧测试/斯泰钠风道实验Plenum Flame Test/Steiner TunnelTest） 这是 UL防火标准中要求最高的电缆（Plenum Cable），适用安全标准为UL910，实验规定在装置的水 平风道上敷设多条试样，用87.9KW煤气本生灯（300， 000BTU/Hr）燃烧20分钟。合格标准为火焰不可延伸到 距煤气本生灯火焰前端5英尺以外。光密度的峰值最大为 0.5，平均密度值最大为0.15。 这种CMP电缆通常安装在通风管道或空气处理设备 使用的空气回流增压系统中，被加拿大和美国所认可采用。 符合UL910标准的FEP/PLENUM材料，阻燃性能要比符 合IEC60332-1及IEC60332-3标准的低烟无卤材料的阻 燃性能好，燃烧起来烟的浓度低。
电缆阻燃等级简介
通用级-CMG级（垂直燃烧测试Vertial Tray Flame Test） 这是 UL标准中通用级电缆 （General Purpose Cable），适用安全 标准为UL1581。商用级和通用级的测试 条件类似，同为加拿大和美国认可使用。 通用级电缆没有烟雾浓度规范，一般仅应 用于同一楼层的水平走线，不应用于楼层 的垂直布线上。
阻燃剂的阻燃机理
无机阻燃剂 无机阻燃剂除具有阻燃性外，还有抑制发烟和氯化 氢的作用。国外无机阻燃剂的消费量远大于有机阻燃剂的 消费量。无机阻燃剂主要品种有：氢氧化铝、氢氧化镁、 氧化锑、氧化钼、氧化锆、钼酸铵、硼酸锌及含磷无机阻 燃剂，如红磷阻燃剂、磷酸铵盐、聚磷酸铵等。氢氧化铝 无机阻燃剂具有热稳定性好、不挥发、不产生腐蚀性和有 毒气体等特点，且价格便宜，无机阻燃剂占各类阻燃剂一 半以上，其中氢氧化铝占无机阻燃剂的80%以上。但由于 无机阻燃剂的阻燃效果差，添加量大，须采用新技术，如 超细化、表面改性、大分子键合等进行改进。
电缆阻燃等级简介
CMP——FT6 CMR CMG——FT4 CM CMX——FT1
电缆材料的阻燃等级简介
电缆材料的阻燃等级简介
UL标准 V-0——对样品进行2次10s的垂直燃烧测试后，火 焰在30s内熄灭，不可以有燃烧物掉下； V-1——对样品进行2次10s的垂直燃烧测试后，火 焰在60s内熄灭，不可以有燃烧物掉下； V-2——对样品进行2次10s的垂直燃烧测试后，火 焰在60s内熄灭，可以有燃烧物掉下； HB——3~13mm的样品水平，燃烧速度小于 40mm/min.
阻燃剂的阻燃机理
消除自由基效应——在燃烧过程中能消除 裂解或热解产生的自由基O· 及OH· ，使燃 烧的链反应中断，切断可燃气体的来源。 稀释效应——在燃烧时能释放出惰性气体， 稀释可燃气体以及燃烧区域中的氧浓度， 使燃烧不能进行。
阻燃剂的阻燃机理
按照使用方法，阻燃剂可分为添加型和反应型两类，目前在国内广泛采用的 是添加型阻燃剂，添加型阻燃剂又分为有机阻燃剂和无机阻燃剂。具代表性 的阻燃剂是氯系、溴系、磷系及氢氧化铝、氢氧化镁等。 有机阻燃剂 有机阻燃剂，主要有三大类： 1）是氯系阻燃剂：以含氯量较高的氯化石蜡如氯蜡－52和氯蜡－40。目前 氯系阻燃剂正朝着无污染、高纯度、高热稳定性、高含氯量方向发展，其代 表产品是氯蜡－70。氯化石蜡主要用于聚氯乙烯制品的阻燃。 2）溴系阻燃剂：大多在200℃～300℃下分解，分解时通过捕捉高分子材 料在降解反应生成的自由基，延缓或终止燃烧的链反应，释放出的HBr是一 种难燃气体，可以覆盖在材料的表面，起到阻隔表面可燃气体的作用。溴系 阻燃剂的适用范围广泛，是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一，主要产 品有十溴二苯醚、四溴双酚A、五溴甲苯和六溴环十二烷等。 3）磷系阻燃剂：也是一种阻燃性能良好的阻燃剂，在全球阻燃剂非卤化动 向的驱使下，国外对此进行了大量的研究。有机磷系阻燃剂主要产品有磷酸 三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸酯等。磷酸酯类的特点是具有阻燃与增 塑双重功能。
电缆阻燃等级简介
商用级-CM级（垂直燃烧测试Vertial Tray Flame Test） 这是 UL标准中商用级电缆（General Purpose Cable），适用安全标准为UL1581。 实验规定在垂直8英尺高的支架上敷设多条试样， 用规定的20KW带状喷灯燃烧（70， 000BTU/Hr）20分钟。合格标准为火焰不可蔓 延到电缆的上端并自行熄灭。UL1581和 IEC60332-3C类似，只是敷设电缆根数不同。 商用级电缆没有烟雾浓度规范，一般仅应用于同 一楼层的水平走线，不应用于楼层的垂直布线上。
电缆阻燃等级简介
干线级-CMR级（直立燃烧测试Riser Flame Test） 这是 UL标准中商用级电缆（Riser Cable）,适用安全标准为UL1666。实验 规定在模拟直立轴上敷设多条试样，用规 定的154.5KW煤气本生灯（527， 500BTU/Hr）30分钟。合格标准为火焰 不可蔓延到12英尺高的房间的上部。干线 级电缆没有烟雾浓度规范，一般用于楼层 垂直和水平布线使用。
电缆材料的阻燃等级简介
电缆材料的阻燃等级简介
电缆材料的阻燃等级简介
电缆材料的阻燃等级简介
阻燃剂的阻燃机理
冷却效应——一些阻燃剂能吸收塑料在燃 烧时所释放的热量，使燃烧的塑料温度下 降，防止他继续降解或裂解，中断可燃气 体的来源，使火焰熄灭。 隔绝效应——在燃烧过程中产生不燃气体 或泡沫层，或形成一层液体或固体的覆盖 层，使燃烧过程因无氧气补充而终止。
电缆阻燃等级简介
பைடு நூலகம்
家居级- CMX级（垂直燃烧测试Vertial Wire Flame Test） 这是 UL标准中家居级电缆（Restricted Cable）， 适用安全标准为UL1581，VW-1。实验规定试样保持垂 直，用试验用的喷灯燃烧（30，000 TU/Hr）15秒钟， 然后停止15秒钟，反复5次。合格标准为余火焰不可超过 60秒钟，试样不可烧损25%以上，垫在底部的外科用棉 不可被落下物引燃。UL1581-VW-1和IEC60332-1类似， 只是燃烧的时间不同。这种等级也没有烟雾或毒性规范， 仅用于敷设单条电缆的家庭或小型办公室系统中。这类电 缆不应成捆敷设使用，必须套管。