難燃線とは、防火性・難燃性を備えた電線のことです。一般的に、試験条件下で電線が燃焼した後、電源が遮断された場合に、火災が一定の範囲内に収まり、延焼しないものを指します。難燃性と有毒ガスの発生抑制性能を備えています。電気安全の重要な一部として、難燃線の材料選定は非常に重要です。現在、市場で一般的に使用されている難燃線の材料には、PVC、XLPE、シリコーンゴム、鉱物絶縁材料などがあります。
難燃線・ケーブルの材料選定
難燃ケーブルに使用される材料の酸素指数が高いほど、難燃性能は向上しますが、酸素指数の上昇に伴い、他の特性が失われる場合があります。材料の物理的特性や加工特性が低下し、作業が困難になり、材料コストが増加するため、酸素指数は合理的かつ適切に選択する必要があります。一般的に、絶縁材料の酸素指数が30に達すると、製品は規格のC級の試験要件を満たすことができます。シース材料と充填材料の両方が難燃材料である場合、製品はB級およびA級の要件を満たすことができます。難燃線・ケーブルの材料は、主にハロゲン含有難燃材料とハロゲンフリー難燃材料に分けられます。
1. ハロゲン含有難燃材料は、燃焼時に加熱されると分解してハロゲン化水素を放出します。ハロゲン化水素は、活性フリーラジカルHOラジカルを捕捉し、材料の燃焼を遅延または消火し、難燃効果を達成します。一般的に使用される材料には、ポリ塩化ビニル、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エチレンプロピレンゴムなどがあります。
1) 難燃性ポリ塩化ビニル（PVC）：安価で絶縁性、難燃性に優れているため、一般的な難燃線・ケーブルに広く使用されています。PVCの難燃性を向上させるために、ハロゲン系難燃剤（デカブロモジフェニルエーテル）、塩素化パラフィン、および相乗効果難燃剤を配合に添加して、ポリ塩化ビニルの難燃性を向上させます。エチレンプロピレンゴム（EPDM）：炭化水素系の非極性材料で、優れた電気特性、高い絶縁抵抗、低い誘電損失を持っていますが、EPDMは可燃性材料です。材料の難燃性を向上させるためには、EPDMの架橋度を下げ、分子鎖の切断によって生成される低分子量物質を減らす必要があります。
2) 低煙・低ハロゲン難燃材料は、主にポリ塩化ビニルおよびクロロスルホン化ポリエチレン用です。ポリ塩化ビニルの配合に炭酸カルシウム（CaCO3）と水酸化アルミニウム（Al(OH)3）を添加します。ホウ酸亜鉛（Zinc borate）と三酸化モリブデン（MoO3）は、難燃性ポリ塩化ビニルのHCl放出と煙を低減し、それによって材料の難燃性を向上させ、ハロゲン、酸ミスト、煙の排出を削減しますが、酸素指数をわずかに低下させる可能性があります。
2. ハロゲンフリー難燃材料
ポリオレフィンは、炭化水素で構成されるハロゲンフリー材料です。燃焼時に二酸化炭素と水を分解し、明らかな煙や有害ガスを発生しません。ポリオレフィンには主にポリエチレン（PE）とエチレン酢酸ビニル（E-VA）が含まれます。これらの材料自体は難燃剤ではなく、実用的なハロゲンフリー難燃材料に加工するには、無機難燃剤やリン系難燃剤を添加する必要があります。しかし、非極性物質の分子鎖には極性基がないため、疎水性があり、無機難燃剤との親和性が悪く、強固に結合させることが困難です。ポリオレフィンの表面活性を向上させるために、配合に界面活性剤を添加することができます。または、極性基を含むポリマーをポリオレフィンに混合してブレンドすることで、難燃性充填剤の量を増やし、材料の機械的特性と加工特性を向上させ、より優れた難燃性を得ることができます。難燃線・ケーブルは依然として非常に有利であり、使用において非常に環境に優しいことがわかります。
