合成云母帶用于制造A級耐火電纜,已是成熟的技術(shù),并已為國內(nèi)外電纜行業(yè)所接受。目前市場上出現(xiàn)的多種耐火電纜用云母帶,各有其優(yōu)缺點(diǎn),多種材料并存供電纜廠商選擇,制造耐火等級不同的電纜。但是,對于1mm2及以上A級耐火電線電纜而言,合成云母帶已是最佳的主導(dǎo)耐火絕緣材料。
1、概述
A級耐用火電纜的應(yīng)用領(lǐng)域正在逐步擴(kuò)大,從當(dāng)初的海上石油平臺擴(kuò)大到了航空、航天、航海、地鐵、隧道、商廈、醫(yī)院、歌舞廳、冶金、化工和發(fā)電廠等對耐火等級要求較高的場合。近幾年來,隨著A級耐火合成云母帶制造技術(shù)的成熟,用其制造的A級耐火電纜的用量正在不斷增大。
眾所周知,耐火云母帶分為A級(950一1000℃)和B級(750一800℃)兩類。市場廣為流行的有金云母帶與合成云母帶兩種,前者一般適用于制造B級耐火電纜,后者既適用于B級耐火電纜,也適用于A級耐火電纜。A級帶可以代替B級帶制造B級耐火電纜,而B級帶不能代替A級帶制造A級耐用火電纜。國外云母帶制造商只生產(chǎn)B級帶,尚未見到有A級合成帶的報道。最近,外國有一種薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶正在竭力打入我國市場,企圖與國人發(fā)明的合成云母帶競爭,但那種薄膜型云母帶也是B級帶,根本不能與合成帶相提并論,況且性能一價格經(jīng)相差懸殊。
本文論述了合成云母帶在A級耐火電纜中的應(yīng)用,以澄清某國外商對國產(chǎn)合成云母帶及用其制造的耐火電線電纜的誹語,保持、鞏固和擴(kuò)大國產(chǎn)A級合成云母帶和耐火電纜的國內(nèi)外市場。
2、合成云母帶的制作及特性
為了克服白云母和金云母耐熱等級不高的缺點(diǎn),廣州天河盈科新材料制品有限公司的陳云生率先發(fā)明了A級耐火合成云母帶,通過了美國UL試驗(yàn),并獲得美國授予的國際愛因斯坦發(fā)明金獎和中國知識產(chǎn)權(quán)局授予的專*權(quán),這是國人的驕傲。1994年,合成云母帶首先在廣州電纜廠試用成功,接著逐步推廣應(yīng)用至全國,并已指出口歐美、韓國和東南亞地區(qū)。
合成云母是以氟離子代替羥基,在常壓條件下合成出的尺寸大、晶型完整的人工云母。合成云母帶是將合成云母抄制成的云母紙為主要材料,再用粘合劑將玻璃布粘貼在一面或兩面而制成的。將玻璃布粘貼在云母紙一面的叫做"單面帶",兩面都粘貼的叫"雙面帶"。在制造過程中,將幾個結(jié)構(gòu)層次粘合在一起后,再經(jīng)過爐子烘干,然后收卷,再分切成不同規(guī)格的帶子。在合成云母帶制造中,玻璃布和粘合劑的質(zhì)量很重要。玻璃布的質(zhì)量直接影響產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度,而粘合劑則是保證帶子不分層的關(guān)鍵因素。國產(chǎn)粘合劑與進(jìn)口粘合劑的質(zhì)量相比差別較大,所以云母帶的成本也有差異。
合成云母帶除具有天然云母帶的特性即:膨脹系數(shù)小、介電強(qiáng)度大、電阻率高和介電常數(shù)均勻以外,其主要特點(diǎn)是耐熱等級高,可達(dá)到A級耐火水平(950一1000℃),而天然云母帶只能達(dá)到B級(750一800℃),即使包三層也難以達(dá)到A級。這已是眾人皆知的事實(shí)。幾年前在美國亞特蘭大舉行的國際電纜博覽會上,合成云母帶倍受各國關(guān)注,已充分說明了合成云母帶的地位。有人說,國外幾個大的云母帶制造商只生產(chǎn)天然云母帶的的原因,
一是歐美環(huán)保條例嚴(yán)格(這一點(diǎn)將在下面論述),
二是天然云母帶已能滿足歐美各國有關(guān)耐火電纜的標(biāo)準(zhǔn)。
翻閱歐美各國電纜產(chǎn)品樣本,幾乎看不到有關(guān)于A級耐火電纜的報道。筆者曾與歐洲某公司洽談過,他們拿出了用薄膜補(bǔ)強(qiáng)云母帶制作的耐火電纜樣品,耐火等級為B級,用于北海油田,他們說:"用這種云母帶難以達(dá)到A級"。國外市場上既然沒有A級云母帶,當(dāng)然只好用B級天然云母帶,這是很正常的。在這種情況下,正如意大利某公司所說"有些奸商搖起幌子蒙騙用戶"。另外,合成云母帶比天然云母帶質(zhì)地柔軟、繞包服貼、抗拉強(qiáng)度大,是1mm2及以上耐火電線電纜理想的耐火包帶。幾年來,國內(nèi)不少重點(diǎn)工程都指定必須用A級合成云母帶制造耐火電纜。
3、關(guān)于合成云母帶的毒性
合成云母帶是以氟金云母原料制造的。金云母的結(jié)構(gòu)式為:Kmg3(AISi3O10)(OH)2,氟金云母的結(jié)構(gòu)式為:Kmg3(AISi3O10)(OH)F2,從分子結(jié)構(gòu)來看,二者之間的差別是前者含OH離子,后者含F(xiàn)離子,其含氟量為8.89%,正是由于合成云母中含有F離子,才使耐熱等級大幅度提高.而合成云母含氟的特點(diǎn),也正是國外薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶制造廠商為了競爭的需要而大作文章的借口.其實(shí),對于耐火電纜來說,含氟與否并不是關(guān)鍵因素,問題是電纜燃燒時有多少氟釋放出來,所釋放出的氟是否達(dá)到致死量.某國外商只是說在薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶中用的是一種"高聚物薄膜",而這中高聚物是否含氟等成分卻只字不提,令人費(fèi)解,只是在產(chǎn)品說明書中建議接觸此薄膜時要戴手套,過后要用清洗劑把手洗干凈。這說明,薄膜補(bǔ)強(qiáng)金云母帶是有毒性成分的。在用氟金云母制造合成云母帶的過程中,經(jīng)過研磨和高溫烘烤,云母帶成品中的氟離子已經(jīng)部分揮發(fā),否則美國UL實(shí)驗(yàn)室也不會判定合成云母帶的毒性"忽略不計",環(huán)保條例嚴(yán)格的歐美也不會進(jìn)口合成云母帶。正如北歐有位學(xué)者說;"絕對無毒是不可能的,大多數(shù)有機(jī)可燃物燃燒時都會放出Co,我們能說無毒嗎?" 其實(shí),美國的環(huán)保條例也不一定最嚴(yán)格,遠(yuǎn)不及歐洲國家。例如,美國至今仍在大量使用氟塑料制造電線電纜,而氟塑料在燃燒時所釋放出的氟比合成云母帶多得多。而美國的氟塑料電線電纜卻廣泛應(yīng)用于包括航海、航空、航天在內(nèi)的各個重要領(lǐng)域,甚至連國會大廈內(nèi)用的也是氟塑料電線電纜。UL實(shí)驗(yàn)室從來沒有判定哪種氟塑料的毒性可忽略不計。現(xiàn)在,國內(nèi)行業(yè)界也有呼吁大力發(fā)展氟塑料電線電纜。氟塑料絕緣的功與過,誰人評說?所以,我們實(shí)在沒有必要以合成云母帶"含氟"為由,而向美國人臉上貼金來愚弄自己。即使無鹵的聚合物基本上是由C=C鍵組成的,燃燒的時候會沒有Co放出嗎?因此,對待合成云母帶以攻其一點(diǎn)不及其余,他們所攻擊的"毒性"這一點(diǎn),是站不住腳的。至于合成云母帶能否用于無鹵耐火電纜,既然UL實(shí)驗(yàn)室已判定其毒性"忽略不計",當(dāng)然可以用了。
4、合成云母帶的應(yīng)用注意事項(xiàng)
每種材料在使用中都有需要注意的事項(xiàng),合成云母帶也不例外。 一般來說,合成云母帶在儲存和使用中應(yīng)注意以下事項(xiàng): ·貯存環(huán)境應(yīng)干燥通風(fēng),有效儲存期為6個月; ·搬運(yùn)過程中不得淋雨; ·在潮濕天氣情況下,要注意包裝,開箱使用后,要把剩余的云母帶包好,以防落塵或受潮; ·勿將云母帶在地上拖動,以防受污染或損傷; ·繞包張力控制要均勻,以防繞包過松脫落或過緊斷帶,以平滑、服貼、不脫落、不斷帶為宜;