CPVC电气应用

电气应用中的CPVC

作者: TempRite®工程材料北美团队 日期:2021年02月11日

TempRite®工程材料的CPVC树脂具有坚固的特性,耐高温、耐腐蚀,并且能长期保持韧性。 然而,其真正用途是将CPVC应用于化合物,提高化合物在危险环境中的柔韧性和安全性。 电气应用就是一个很好的例子。

配电工具和零件的生产商因其机械性能和绝缘性能而关注热塑性塑料。 该材料通常用于制造线槽和导管、电缆、外壳等。 高性能的热塑性塑料能够保证更安全的配电、灵活的安装和专业的涂层。

因此,TempRite CPVC是一个极佳的选择。 CPVC从根本上是为化合物的强度灵活性而设计的,并增加了一层额外的安全层以符合最严格的工业标准:

  • 闪燃温度
  • 限氧指数
  • 阻燃性

工程CPVC的性能

CPVC分子
CPVC的分子结构—红色原子属于大体积氯原子

用于电气产品制造的典型CPVC化合物由CPVC树脂和众多可选的添加剂组成,旨在增强其性能特性。 然而,因为制造CPVC时中在聚氯乙烯氯化过程中加入了额外氯原子层,因此CPVC树脂能够拥有如此出色的防火性和耐热性。

闪燃温度

这种氯化过程使CPVC在最终分解并释放自由基前,可以达到更高的温度(闪燃温度),从而点燃CPVC。 在482℃条件下,它在热塑性塑料中最接近的材料是在399℃条件下的硬质PVC。

限氧指数

燃烧特性表明,在正常条件下,电气装置中的CPVC可能无法燃烧。

TempRite CPVC的极限氧指数为60。 这意味着,CPVC燃烧需要空气中的含有60%的氧气。 而地球大气中的氧含量仅为21%。 如果不断用接触火焰,CPVC将会燃烧;而一旦移除火焰,燃烧则会停止。

防火等级

电气应用对防火等级的要求越来越严格。 根据欧洲防火分类EN13501要求,CPVC至少需要达到BS3或BS2的绝对最低等级。 TempRite CPVC的防火等级为BS1D0,是塑料能够达到的最高等级。

相对温度指数(RTI)

相对温度指数与材料的热降解性有关,要求材料具备很高的RTI等级。 然而,这正是聚氯乙烯的局限性所在。 未添加可提高防火安全性的阻燃剂之前,未改性的CPVC本身就具有较高的防火等级。 标准接受的RTI为80度;CPVC的RTI为105度以上(具体取决于化合物)。

UL94

这是欧洲和美国认可和要求的易燃性标准。 这是根据塑料在不同环境中燃烧方式的6分类所制定的标准。

CPVC的UL94防火等级为V-0(垂直方向在10秒内停止燃烧,未燃烧的塑料可以滴下。) PVC的平均防火等级为V-1或V2,具体取决于配方,并且需要添加剂方可达到V-0。

仅凭CPVC基础树脂所取得的赞誉就会使未来的化合物更加高效和安全;对于电气工程来说,这是一个明智的、具有成本效益的选择。

WEEE合规

根据WEEE(废弃电气和电子设备),CPVC无需过度使用这些列出的化学品:

  • 六价铬
  • 溴化阻燃剂
  • 邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)
  • 邻苯二甲酸苄基丁基酯(BBP)
  • 邻苯二甲酸二丁酯(DBP)
  • 邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)

无需危险的添加剂,CPVC的氯结构就能提供天然的阻燃性能以确保安全,使其能够更自由地运用于电气应用。

CPVC在电气环境中的耐受性

CPVC不会与氧化硫(SOx)和氧化氮气体(NOx)反应;此类污染物在耗电量较大的工业环境中十分常见。 氮氧化物和挥发性有机化合物可反应生成臭氧,这是一种具有高度腐蚀性的污染物,而CPVC能够有效抵御臭氧。  

利用CPVC改善工艺

TempRite工程材料部已设计出专门开发的化合物,用于定制注塑和异型挤塑。 我们开发的材料能够在挤塑过程中方便地加工工艺设备和下游设备。

这些材料的使用方式与PVC类似;但是,其熔化温度和加工方法与CPVC十分相似。

这使得使用PVC的产品工程师更容易着手使用CPVC,体验其优势。

用于电气应用的共混聚合物

当其热塑性化合物与CPVC混合时,许多电气装置的机械强度、耐热性和防火安全等级都能提高。 将CPVC和PVC混合在电气型材中十分常见。

产品设计师将两种聚合物混合在一起的原因有很多:

  • 在注塑和异型挤塑中使PVC/CPVC加工更加方便
  • 提高耐火性能—创造CPVC / PVC共混物以提高耐热/防火/阻燃性
  • 改善性能—CPVC / PVC的50 / 50 或60/40混合物需要达到防火等级BS2D0(您需要将CPVC的混合比例提高70%,以达到BS1D0。)

常见的CPVC电气应用

电气母排

对于局部大电流配电,电气母线需要可靠的线槽以维持每天24小时的安全环境。 这些大功率的金属带状导电材料的线槽通常采用注塑成型工艺;CPVC是一种坚固的外壳和绝缘体,特别适用于注塑成型。

最近的测试包括使用一种加入CPVC的混合物来提高UL94 V0等级。 到目前为止,初步测试结果非常成功,这充分表明未来将会有更安全的高功率配电。

轨道照明配件

CPVC常用于轨道照明——制作天花板上安装灯具的支架。 轨道中包含电导体,将照明设备嵌入天花板的安装人员普遍会选择轨道。 热塑性塑料是安全配电的首选材料;CPVC的软化温度高,可以在115℃条件下实现强效轨道照明。

电气导管

必须使用灵活而坚固的导管材料来保护、布置电线。 CPVC可有效地用于此应用,与PVC一起使用时可提高机械稳定性。 燃烧特性也受到了严格管制;CPVC对EN13501的遵守程度达到了塑料的最高可能水平。 发生火灾时,CPVC的自然自熄性能可防止火灾进一步扩散。

多年来,随着安全和效率标准不断发展和进步,热塑性塑料与TempRite CPVC混合后的性能也在不断提高。  在为企业、社区甚至国家配电的危险环境中,强大、稳定和安全的性能至关重要。

访问我们的网站并 咨询TempRite特种材料专家 以了解更多信息和产品开发情况。

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