近年來，隨著高層建筑、機場、地鐵、軌道交通等快速增加，消防防火安全的重要性日漸凸顯，如何在火災發(fā)生后一定時間內(nèi)保障電力和通信的暢通，減少人員的傷亡已經(jīng)成為廣大電纜阻燃工程師們面臨的嚴峻挑戰(zhàn)和研究熱點。

目前，許多防火耐火電線電纜采用的氧化鎂礦物防火絕緣電纜和云母帶繞包的耐火電纜。

氧化鎂礦物防火絕緣電纜電纜生產(chǎn)加工設(shè)備不僅要進口，而且非常昂貴，資金投入太大；氧化鎂礦物防火絕緣電纜的外護層是全銅的，產(chǎn)品價格較高，實際應(yīng)用受到限制，再加上銅護套氧化鎂礦物防火絕緣電纜在生產(chǎn)加工、運輸、線路的敷設(shè)安裝和使用等過程中的特殊要求，總體上成本較高，也很難大規(guī)模的普及使用，特別是民用建筑等；云母帶纏繞的耐火電纜，在生產(chǎn)過程中，需要多層纏繞，火燒后云母帶發(fā)脆，容易脫落，造成耐火效果差，不能夠承受噴淋、震動，從而難以保障通訊、電力在火災的情況下的安全暢通。

值得一提的是，這些防火耐火電線電纜的難燃和自熄性，在火災初期可以起到很好防范作用，而一旦火情嚴重，這類線纜在經(jīng)受持續(xù)高溫燃燒后，燒余物為灰燼且沒有機械強度，不能保持制品的完整性，導致電纜絕緣和護套燒毀后的短路現(xiàn)象，造成更危險的二次災害。那么，在電纜的防火功能結(jié)構(gòu)設(shè)計中有沒有一種更好的隔火隔熱保護內(nèi)部導體的替代材料呢？

硅橡膠具有燃燒緩慢、無熔滴、無毒性氣體釋放的特點，在防火與阻燃材料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。陶瓷化硅橡膠是一種新型防火材料，其在室溫下的性能與普通橡膠材料相同，但在高溫下卻能夠形成致密而堅硬的陶瓷體，以阻止火焰蔓延。近年來，陶瓷化硅橡膠的研究引起眾多專家學者的關(guān)注。

陶瓷化聚合物材料（視頻中是EPDM）在燃燒后依舊可以保有完整的結(jié)構(gòu)

（來自CeramPolymerik公司官網(wǎng)）

燃燒時填料會與基體的熱解產(chǎn)物二氧化硅產(chǎn)生共晶現(xiàn)象，形成一層堅硬的陶瓷層

目前已被研究過的可陶瓷化的聚合物有許多種，但最成功的還是陶瓷化硅橡膠。因為硅橡膠本身便擁有良好的熱穩(wěn)定性，且燃燒時Si-O結(jié)構(gòu)會轉(zhuǎn)變成連續(xù)、抗氧化、絕緣的網(wǎng)絡(luò)狀二氧化硅灰燼覆蓋在表面，不僅能阻止進一步燒蝕，而這些二氧化硅粉末可以為后續(xù)的陶瓷化提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

陶瓷化硅橡膠的特點

1在火焰中形成自支撐陶瓷體

當含有無機填料的橡膠材料暴露在火焰中時，橡膠發(fā)生降解或燃燒，降解或燃燒產(chǎn)物揮發(fā)后留下強度較小的無機殘余物或灰分。這些殘余物通常是不凝聚的或不自支撐的，甚至碎成顆?；蚍勰虼藳]有防火功效。

當特殊設(shè)計配方的陶瓷化橡膠暴露在火焰中時，視橡膠品種和配方調(diào)整，可在350～800℃或以上范圍內(nèi)產(chǎn)生陶瓷化，燒結(jié)成多孔性自支撐的陶瓷體，在650～1000℃高溫的火焰中、一定時間(0.5～2h）內(nèi)能保持結(jié)構(gòu)的完整性，可以很好地發(fā)揮“被動防火”的功效，為消防安全贏得寶貴時間。

2有一定的強度，抗熱沖擊性好

陶瓷化后的燒結(jié)體比較堅硬，敲擊有陶瓷聲，有一定的屈撓強度和壓穿強度。據(jù)涂布在線了解，陶瓷化硅橡膠試件的彎曲強度遠大于普通硅橡膠，而且隨著溫度的升高明顯增大。模擬救火過程給高溫燒蝕的試件噴灑水，陶瓷化硅橡膠的燒結(jié)體不炸裂，顯示出良好的抗熱沖擊性。

3無鹵、低煙、低毒、自熄、環(huán)保

陶瓷化硅橡膠無需添加鹵素阻燃劑就可以達到阻燃自熄的效果，阻燃性UL94V-0，氧指數(shù)可高達38。在火焰的燒蝕下，被燒幾分鐘后便完全斷煙，在接下來的燒蝕過程中，本身不再有煙霧產(chǎn)生。陶瓷化硅橡膠燃燒產(chǎn)生二氧化碳、水和二氧化硅，均為無毒物質(zhì)

4電性能良好

優(yōu)化配方的陶瓷化硅橡膠的電性能——燒結(jié)前體積電阻率不小于1015Ω?cm，隨著燒結(jié)溫度的升高，其體積電阻率下降，在1000℃下燃燒30min后，其體積電阻率下降為107Ω?cm。普通硅橡膠燒結(jié)前后的體積電阻率分別不小于1015和107Ω?cm。

5易加工

膠料制備和制品生產(chǎn)工藝與普通硅橡膠類似，使用常規(guī)的橡膠加工設(shè)備（擠出機、平板硫化機、注射機等）就可以生產(chǎn)。耐火電纜生產(chǎn)工藝簡化，成本降低。

陶瓷化硅橡膠的應(yīng)用領(lǐng)域

陶瓷化硅橡膠最主要的應(yīng)用是防火電纜材料，尤其中低壓耐火電線電纜。在應(yīng)急電路系統(tǒng)中，電纜材料需要在火災發(fā)生的情況下保證電路的正常運行。陶瓷化硅橡膠防火電纜與傳統(tǒng)氧化鎂礦物絕緣防火電纜和云母帶繞包的耐火電纜相比，具有安全性好、施工方便、節(jié)約成本的優(yōu)勢。

而陶瓷化硅橡膠用作防火墻時能夠在高溫火焰下形成耐火陶瓷層，防止火焰穿透，在飛機中使用阻燃陶瓷化硅橡膠防火墻能防止火焰在機艙中的蔓延。除此之外，它還有其他十分廣泛的應(yīng)用，如防火門、防火板、建筑防火涂層、發(fā)泡防火高溫處理材料、火箭發(fā)射平臺高溫隔火層等。

陶瓷化硅橡膠混煉膠生產(chǎn)設(shè)備與普通硅橡膠相同，膠料有很好的擠出性能和模壓性能，可以直接使用硅橡膠電線電纜設(shè)備擠出、硫化成電線電纜，無需增加設(shè)備，可以大幅度降低生產(chǎn)成本。

陶瓷化硅橡膠在常溫下具有橡膠彈性，火燒后不會像云母帶那樣發(fā)脆脫落，可以通過噴淋、震動試驗。考慮到近年來我國許多重大民用建筑的重大火災與電線電纜有關(guān)，民用建筑耐火電纜的需求很大，陶瓷化硅橡膠耐火電纜肯定會有更大發(fā)展。

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