Hersteller von Draht- und Kabelmischungen/Masterbatches

Welche Unterschiede gibt es bei der Anwendung von Draht- und Kabelverbindungen in verschiedenen Kabeltypen (z. B. Stromkabel, Kommunikationskabel usw.)?

Bei der Anwendung von Draht- und Kabelmischungen in verschiedenen Kabeltypen gibt es erhebliche Unterschiede, vor allem im Hinblick auf die Materialauswahl, die Funktionsanforderungen und die Leistungsoptimierung. Hier sind einige wesentliche Unterschiede:

Stromkabel:
Anforderungen an das Isoliermaterial: Für Stromkabel müssen Verbindungen mit hoher Spannungsfestigkeit und guten Isoliereigenschaften verwendet werden, wie z. B. vernetztes Polyethylen (XLPE) und Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR), um einen sicheren Betrieb bei hohen Spannungen zu gewährleisten.
Hitzebeständigkeit: Stromkabel werden in der Regel zur Übertragung großer Strommengen verwendet, daher müssen die Verbindungen eine gute Hitzebeständigkeit aufweisen. Um zu verhindern, dass die Kabel in Umgebungen mit hohen Temperaturen altern oder beschädigt werden, werden häufig hochtemperaturbeständige Materialien verwendet.
Flammhemmende Eigenschaften: Stromkabel werden häufig in Situationen eingesetzt, in denen ein hohes Maß an Sicherheit erforderlich ist. Daher sind flammhemmende Eigenschaften sehr wichtig. Zur Verhinderung der Brandausbreitung werden üblicherweise fluor- oder halogenhaltige flammhemmende Materialien eingesetzt.

Kommunikationskabel:
Geringe Signalstörungen: Kommunikationskabel, Koaxialkabel und Glasfaserkabel erfordern Verbindungen mit guten elektromagnetischen Abschirmeigenschaften, um Signalstörungen zu reduzieren und die vollständige Übertragung hochfrequenter Signale sicherzustellen.
Niedrige Dielektrizitätskonstante: Isoliermaterialien (z. B. expandiertes Polyethylen) in Kommunikationskabeln müssen eine niedrige Dielektrizitätskonstante und geringe Verlusteigenschaften aufweisen, um die Signalübertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen und die Signaldämpfung zu verringern.
Umweltbeständigkeit: Die äußere Mantelverbindung von Glasfaserkabeln, die für die Kommunikation verwendet werden, muss langlebig und korrosionsbeständig sein. In der Regel werden Polyethylen oder Polyvinylchlorid verwendet, um den komplexen Außenumgebungen und den Anforderungen bei der unterirdischen Verlegung gerecht zu werden.

Industrielles Steuerkabel:
Chemische Beständigkeit: Industrielle Steuerkabel sind in der Regel verschiedenen chemischen Umgebungen ausgesetzt, daher müssen die Verbindungen eine gute chemische Beständigkeit aufweisen, wie zum Beispiel die Verwendung von PVC- oder TPU-Materialien, um Säure-, Alkali- und öligen Umgebungen in der Industrie standzuhalten.
Flexibilität: Steuerkabel müssen in industriellen Anwendungen häufig mehrfach gebogen werden, daher muss die Verbindung eine gute Flexibilität und mechanische Haltbarkeit aufweisen, wobei in der Regel weiche Gummimaterialien wie Neopren verwendet werden.

Kfz-Kabel:
Hohe Temperatur- und Ölbeständigkeit: Automobilkabel müssen den hohen Temperaturen im Motorraum und der Einwirkung von Öl standhalten. Daher werden hochtemperatur- und ölbeständige Verbindungen wie thermoplastisches Polyurethan (TPU) und ölbeständige Gummimaterialien verwendet.
Abriebfestigkeit und Vibrationsfestigkeit: Da Kfz-Kabel Vibrationen und Verschleiß im Fahrzeug standhalten müssen, erfordert das Außenmantelmaterial in der Regel eine hohe Abriebfestigkeit und Vibrationsfestigkeit.

Glasfaserkabel:
Schützen Sie die Glasfaser vor mechanischer Beschädigung: Die Verbindung des Glasfaserkabels sollte eine gute Pufferung und Druckfestigkeit aufweisen. Um die Lichtwellenleiter vor mechanischer Beschädigung zu schützen, werden meist spezielle Füllstoffe oder geschäumte Polymere eingesetzt.
Feuchtigkeitsbeständige Leistung: Um zu verhindern, dass die optische Faser durch Feuchtigkeit beeinträchtigt wird und die Signalübertragung beeinträchtigt wird, muss die Außenmantelverbindung über hervorragende feuchtigkeitsbeständige Eigenschaften verfügen, z. B. durch die Verwendung einer wasserdichten Polyethylen- oder Polymerbeschichtung.

Was ist die Grundlage für die Auswahl der Feuerbeständigkeit und der flammhemmenden Eigenschaften von Draht- und Kabelverbindungen?

Bei der Auswahl der Feuerbeständigkeit und Flammschutzeigenschaften von Draht- und Kabelverbindungen basieren die folgenden Schlüsselfaktoren hauptsächlich auf:

1. Anwendungsszenarien und Sicherheitsanforderungen
Kabel innerhalb von Gebäuden: Kabel, die innerhalb von Gebäuden (Wohn- und Gewerbegebäude) verwendet werden, erfordern in der Regel höhere Flammschutzeigenschaften, um zu verhindern, dass sich die Flamme im Brandfall schnell entlang des Kabels ausbreitet. Relevante Normen wie IEC 60332 oder UL 94 stellen sehr strenge Flammschutzanforderungen an Kabelmaterialien.
Industrielle Umgebung: In Hochrisikoumgebungen wie Chemieanlagen sowie Öl- und Gasanlagen müssen Kabelverbindungen nicht nur flammhemmend sein, sondern auch eine höhere Feuerbeständigkeit aufweisen, um beispielsweise die Isolierung und strukturelle Integrität bei extrem hohen Temperaturen aufrechtzuerhalten.
Tunnel und U-Bahn-Systeme: Kabelverbindungen in solchen geschlossenen Räumen müssen nicht nur flammhemmend sein, sondern auch extrem raucharme und ungiftige Emissionseigenschaften aufweisen, um die Gefahr für das Personal bei Bränden zu verringern.

2. Flammhemmender Grad
Gewöhnliches Flammschutzmittel: Für allgemeine Flammschutzanforderungen werden häufig halogenhaltige Verbindungen (z. B. Polyvinylchlorid-PVC) ausgewählt. Dieses Material unterdrückt die Ausbreitung von Flammen, indem es bei einem Brand Halogengas freisetzt, kann jedoch giftigen Rauch erzeugen.
Raucharmes, halogenfreies Material (LSZH): Um die Toxizität und den Rauch bei Bränden zu reduzieren, werden in vielen stark beanspruchten Bereichen (z. B. öffentliche Plätze, U-Bahnen, Tunnel) raucharme, halogenfreie Materialien wie Polyolefine, modifiziertes PE und EVA verwendet. LSZH-Materialien erzeugen weniger Rauch und setzen beim Verbrennen keine giftigen Gase frei.
Feuerfeste Materialien: Wenn es darum geht, die Funktionalität des Kabels im Brandfall aufrechtzuerhalten, werden feuerfeste Materialien wie Kieselgel und Mineralien verwendet. Diese Materialien behalten die Isolationseigenschaften des Kabels bei hohen Temperaturen bei, sodass es im Brandfall weiterhin Strom liefern oder Signale übertragen kann.

3. Zusammensetzung der Verbindungen
Halogenhaltige flammhemmende Materialien: Verbindungen wie PVC, die Halogenelemente wie Chlor und Brom enthalten, unterdrücken die Verbrennungsreaktion, indem sie Halogenwasserstoffgas in der Flamme freisetzen. Diese Art von Material verfügt über gute flammhemmende Eigenschaften, erzeugt jedoch bei einem Brand giftige Gase und viel Rauch.
Halogenfreie flammhemmende Materialien: Halogenfreie Materialien wie Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) erreichen flammhemmende Eigenschaften durch Zugabe flammhemmender Füllstoffe wie Aluminiumhydroxid (ATH) und Magnesiumhydroxid (MDH). Diese Art von Material erzeugt beim Verbrennen kein Halogengas und eignet sich für Anlässe mit hohen Umweltschutzanforderungen.
Keramische Verbindungen: Für feuerbeständige Kabel werden spezielle keramisierte Bestandteile verwendet. Bei hohen Temperaturen können diese Materialien eine harte Schutzschicht bilden, die die strukturelle Integrität des Kabels aufrechterhält.

4. Temperaturtoleranz
Auch die Umgebungstemperatur, in der das Kabel verwendet wird, und die extremen Temperaturen im Brandfall beeinflussen die Wahl der Mischung. Feuerbeständige Kabel müssen in der Regel bei Temperaturen über 800 °C oder sogar 1000 °C funktionsfähig bleiben und verwenden häufig vernetztes Polyethylen (XLPE), Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPR) oder mineralisolierte Kabel (z. B. Magnesiumoxid). Kabel).

5. Mechanische Eigenschaften
Neben Flammschutz und Feuerbeständigkeit müssen Kabelcompounds insbesondere im Langzeiteinsatz auch über gute mechanische Eigenschaften wie Verschleißfestigkeit, Schlagfestigkeit und Flexibilität verfügen, um äußeren Einflüssen wie Verschleiß und Korrosion wirksam zu widerstehen. Flammhemmende Zusätze sollten die grundlegenden physikalischen Eigenschaften der Mischung nicht beeinträchtigen.

6. Vorschriften und Normen
Verschiedene Branchen und Anwendungen haben klare Vorschriften und Standards für die Flammhemmung und Feuerbeständigkeit von Kabelmischungen. Zu den gängigen Standards gehören:

IEC 60331 und IEC 60332: stellen spezifische Anforderungen an die Feuerbeständigkeit und die flammhemmenden Eigenschaften von Kabeln.
UL 94: Klassifiziert die Flammwidrigkeit von Kunststoffmaterialien.
BS 6387: Bewertet die Leistung von Kabeln unter Bedingungen wie Flammen, Hitze und Stößen.
RoHS- und REACH-Richtlinien: Grenzwerte für den Gehalt gefährlicher Stoffe (z. B. Halogene) in Verbindungen.

7. Umwelt- und Gesundheitsaspekte
Mit der Verschärfung der Umweltvorschriften steigt die Marktnachfrage nach raucharmen, halogenfreien (LSZH) Materialien. Diese Materialien erzeugen beim Verbrennen weniger Rauch und setzen keine schädlichen Halogenide frei, wodurch sie für den Einsatz in überfüllten Bereichen oder an Orten mit hohen Umweltanforderungen geeignet sind.