陶瓷化硅橡胶耐火电缆燃烧性能与陶瓷层演化特征研究

陈善求， 赵雯筠， 颜 龙*， 徐志胜， 欧阳罕贞

（1.金杯电工股份有限公司，长沙 410205； 2.中南大学防灾科学与安全技术研究所，长沙 410075）

0 引言

硅橡胶是一种特种橡胶材料，因其具有耐高温、耐低温、耐臭氧及绝缘性优异等特点，广泛应用于航天、电力及医疗工业等领域，特别是综合管廊、发电厂、石化厂等防火要求高的特殊场所中［1-2］。 陶瓷化硅橡胶是近年来硅橡胶防火阻燃的一个新研究方向，是消防、防火领域一个新型的、安全的、防火耐火的新材料，由其制成的陶瓷化硅橡胶耐火电线电缆为替代已使用近百年的云母带防火耐火电线电缆提供了一种可能［3-5］。 陶瓷化硅橡胶主要由硅橡胶基体、成瓷填料和助熔剂组成［6-8］。 当高温作用时，硅橡胶基体分解产生的粉末状SiO2会在助熔剂作用下同成瓷填料发生桥连，形成具有结构稳定、绝缘且不燃等优异性能的陶瓷体［9-10］，与聚氯乙烯、交联聚乙烯等其他电缆绝缘材料相比，其不仅具有更低的火灾危险性，还能有效降低扑救过程中高压水对电缆的破坏，大大减少电缆火灾造成的损失。

本工作以金杯电工衡阳电缆有限公司研发的一款陶瓷化硅橡胶耐火电缆材料为研究对象，利用锥形量热仪和热重（TG）分析仪对陶瓷化硅橡胶电缆的燃烧性能和热解特性进行分析，利用马弗炉和傅里叶红外光谱（FTIR）对陶瓷化硅橡胶的陶瓷层演化过程进行研究。

1 试验部分

1.1 试验原料

陶瓷化硅橡胶耐火电缆、陶瓷化硅橡胶生胶均由金杯电工衡阳电缆有限公司提供，其中陶瓷化硅橡胶耐火电缆绝缘层见图1，主要成分为二甲基硅橡胶（50% ～60%）、纳米级硅酸盐陶瓷粉（30% ～35%）和二叔丁基过氧化己烷硫化剂（1%）。……