Ricerca tecnica sui cavi marini a basso-fumo-alogeno-ritardante di fiamma

I. Limitazioni dei tradizionali cavi-ritardanti di fiamma

I cavi ignifughi convenzionali-utilizzano principalmente materiali contenenti alogeni-(come gomma cloroprene e polietilene clorosolfonato) come strati protettivi. Quando questi materiali bruciano, rilasciano grandi quantità di gas di alogenuro di idrogeno corrosivi e dannosi. In ambienti chiusi come le navi, ciò comporta molteplici rischi:

I gas tossici si diffondono rapidamente attraverso i sistemi di ventilazione, ostacolando la fuga e gli sforzi di salvataggio.

Il fumo riduce la visibilità.

I gas corrosivi danneggiano gli strumenti e le apparecchiature della nave.

I rischi post-combustione potrebbero superare quelli dell'incendio stesso.

II. Punti chiave dello sviluppo per cavi alogeni a basso-fumo-zero

(A) Requisiti di base

Mantieni le proprietà fisiche, meccaniche, elettriche,-resistenti all'olio, al calore-e ignifughe-dei cavi convenzionali.

Ridurre al minimo le emissioni di gas tossici e corrosivi durante la combustione.

Ridurre significativamente la generazione di fumo.

Garantire la compatibilità con le apparecchiature di produzione esistenti senza modifiche importanti.

(B) Soluzioni tecniche chiave

‌Selezione dei materiali‌:

Utilizza polimeri-privi di alogeni per isolamento, guaina e riempitivi.

Polimero di base su poliolefine.

‌Progettazione della formulazione‌:

Incorpora riempitivi inorganici come Al(OH)₃ e Mg(OH)₂.

Aggiungere EVA per migliorare la compatibilità tra matrice e riempitivi.

Includere agenti di accoppiamento per migliorare le proprietà meccaniche e la lavorabilità.

(C) Formulazione tipica

‌Formula isolante EPDM‌:

‌Composizione‌:

Gomma EPDM: 100 phr

Idrossido di alluminio: 100 phr

LDPE: 10 p.r

Olio di processo: 10 phr

Ossido di zinco: 5 phr

Reticolante DCP: 3,2 phr

Silano A-172: 2 phr

Antiossidante RD: 1,5 phr

Co-reticolante TMT: 1 phr

‌Prestazione‌:

Indice di ossigeno: 25

Densità del fumo NBS (infiammante/non-infiammante): 105/205

Resistenza alla trazione: 10 MPa

Allungamento: 630%

Invecchiamento a 150 gradi × 7d: ritenzione di trazione 89%, ritenzione di allungamento 99%

(D) Ricerca additiva

‌Idrossido di alluminio‌:

Polvere microcristallina bianca

Si decompone in vapore acqueo non-tossico

Forma una barriera resistente al calore-

‌Idrossido di magnesio‌:

Disidratazione a 300-350 gradi

Fornisce effetto riempitivo, soppressione del fumo e ritardante di fiamma

‌Silano A-172‌:

Liquido trasparente (leggera tinta gialla)

Migliora il legame-riempitivo/polimero inorganico

‌EVA‌:

Granulare bianco

Richiede reticolazione quando il contenuto di VA raggiunge il 45%

III. Metodi di valutazione

(A) Valutazione del ritardo di fiamma

‌Livello materiale‌:

Indice di ossigeno (LOI): concentrazione minima di O₂ per una combustione prolungata

Indice di temperatura: temperatura minima di accensione nell'aria

Materials with LOI >21 si-autoestinguente all'aria

‌Livello del cavo‌:

Propagazione limitata della fiamma dopo la rimozione della fonte di accensione

Auto-estinguente entro il tempo specificato

I test devono tenere conto dei metodi di installazione

(B) Valutazione della densità del fumo

Test della camera a fumo NBS secondo ASTM E662

misura l'attenuazione della luce causata dal fumo

Una densità ottica specifica inferiore indica meno fumo

(C) Valutazione della tossicità

‌Test biologici‌:

Esporre gli animali da test ai gas di combustione per 6 minuti

Monitorare le risposte comportamentali

‌Test di corrosività secondo IEC 60754-2‌:

Misurare il pH e la conduttività dell'acqua distillata esposta ai gas di combustione