廣源集團探究針狀矽灰石在低煙無鹵線纜中的協效阻燃效果

矽灰石的化學式為(wei) CaSiO3，含SiO2為(wei) 51.75%、CaO為(wei) 48.25%。屬於(yu) 一種鏈狀偏矽酸鹽晶體(ti) ，是三斜晶係的單鏈矽酸鹽礦物，礦物原料通常呈片狀、放射狀或纖維狀集合體(ti) ，白色微帶灰色，玻璃光澤， 硬度為(wei) 4.5～5.0，密度為(wei) 2.78～2.91g/cm3。

針狀矽灰石原礦形貌 針狀矽灰石微觀結構形貌

據文獻資料報道，針狀矽灰石是一種無機矽係阻燃劑，具有耐高溫、耐火和阻燃的作用，其阻燃機理是在複合材料燃燒過程中形成堅實的無定型矽保護層，能夠很好的隔絕保護層內(nei) 物質產(chan) 生的熱量和可燃性氣體(ti) 向外層傳(chuan) 播，使材料達到自熄，從(cong) 而達到實現協效阻燃效果。特別是在當今低煙無鹵阻燃線纜成為(wei) 線纜行業(ye) 關(guan) 注熱點和大力發展之際，針狀矽灰石的協效阻燃應用值得深入研究和推廣。本實驗采用針狀矽灰石（GY-4000）與(yu) 氫氧化鎂/氫氧化鋁進行搭配使用，考察其阻燃效果和力學性能，為(wei) 下遊客戶應用提供數據支持。

1 實驗部分

1.1 主要神秘彩金随机派发最高赠送

EVA，牌號，6110M，揚子石化巴斯夫有限責任公司；相容劑，牌號，MC218，寧波能之光新材料科技股份有限公司；LLDPE，牌號，218WJ，沙比克；氫氧化鎂，牌號，HX-3000，江西廣源化工有限責任公司；針狀矽灰石，牌號，GY-4000，江西廣源化工有限責任公司；氫氧化鋁，市售。

1.2 主要儀(yi) 器及設備

開煉機：KY-3203，東(dong) 莞市厚街開研機械設備廠；壓片機：KY-3201-A型，東(dong) 莞市厚街開研機械設備廠；激光粒度儀(yi) ：3000E型，英國馬爾文公司；萬(wan) 能力學性能實驗機：型號UTM-1422；承德金建檢測儀(yi) 器有限公司；全自動氧指數測定儀(yi) ：型號JF-5，承德金建檢測儀(yi) 器有限公司；煙密度測試儀(yi) ：型號ATS-JCY-03，上海埃提森儀(yi) 器科技有限公司。

1.3 性能測試

拉伸、斷裂性能測試：采用承德金建檢測儀(yi) 器有限公司UTM-1422型，按GB/T1040-2006測試，拉伸速率為(wei) 100mm/min；

氧指數測試：采用承德金建檢測儀(yi) 器有限公司JF-5型，按照GB/T2406.2-2009標準進行測試；

煙密度測試：采用上海埃提森儀(yi) 器科技有限公司ATS-JCY-03型，按照GB/T8627-2007標準進行測試；

1.4 粉體(ti) 的物理性能指標

表1 粉體(ti) 的物理性能指標

注：粒徑由歐美克P0P6激光粒度儀(yi) 測試

1.4 樣品製備

按配方稱取原料進行配料，經充分攪拌後在雙輥開煉機混煉，混煉溫度150℃，混煉時間15min；將混煉好的物料稱取一定質量在小型壓片機上壓片，溫度175℃，保壓15min；將壓製好的片材經自動取樣器裁剪成標準樣條進行相關(guan) 測試。

2 實驗與(yu) 結果討論

2.1.1 針狀矽灰石搭配氫氧化鎂實驗

表2 實驗配方

2.1.2 實驗結果

從(cong) 上圖中可以看出，隨著針狀矽灰石GY-4000的添加量逐漸提升，氧指數呈先增加後下降趨勢，在添加量為(wei) 10wt%時，氧指數最大為(wei) 32.4，這表明針狀矽灰石GY-4000在10wt%的添加量情況下，協效阻燃效果最好；拉伸強度隨著針狀矽灰石的添加呈增大趨勢，表明針狀矽灰石的補強效果比氫氧化鎂要好。

2.2.1 針狀矽灰石搭配氫氧化鋁實驗

表3 實驗配方

2.2.2 實驗結果

從(cong) 上圖中可以看出，隨著針狀矽灰石GY-4000的添加量逐漸提升，氧指數也呈先增加後下降趨勢，在添加量為(wei) 5wt%時，氧指數最大為(wei) 44.5，這表明針狀矽灰石GY-4000在5wt%的添加量情況下，協效阻燃效果最好，在添加量為(wei) 10wt%時，氧指數為(wei) 44.0，比單純氫氧化鋁氧指數要高出0.5；拉伸強度隨著針狀矽灰石的添加呈增大趨勢，表明針狀矽灰石的補強效果比氫氧化鋁要好。

2.3.1 針狀矽灰石搭配氫氧化鋁和氫氧化鎂實驗

表4 實驗配方

2.3.2 實驗結果

從(cong) 上圖中可以看出，隨著針狀矽灰石GY-4000的添加量逐漸提升，氧指數從(cong) 37.2上升至37.4然後下降到34.6，在添加量為(wei) 5wt%時，氧指數最大為(wei) 37.4，這表明針狀矽灰石GY-4000在5wt%的添加量情況下，協效阻燃效果最好；拉伸強度隨著針狀矽灰石的添加呈增大趨勢，表明針狀矽灰石的補強效果較好。

3 結論

以上三個(ge) 實驗表現的規律性基本一致，針狀矽灰石GY-4000替代量在5份時氧指數提升，針狀矽灰石GY-4000替代量超過10份後，氧指數呈下降趨勢；拉伸強度隨著針狀矽灰石GY-4000的添加量增加而增大。