为了保证火灾情况下的供电可靠性，延长火灾事故中人员的逃生时间和救援时间，国家消防安全部门要求高层建筑和大型公共建筑的主要电力电缆和应急线路必须使用耐火电线电缆，并且对耐火电线电缆的耐火要求也越来越高。从最初的只要求阻燃性能到要求阻燃并在750℃火焰燃烧条件下保持通电90分钟，再到950℃火焰燃烧条件下保持通电180分钟，并且能够承受一定的震动和水喷淋。

耐火标准要求的提升和铜价的飞涨，令传统的云母带绕包矿物绝缘电缆和氧化镁电缆（MI电缆）越来越难以满足市场对耐火电缆的要求。陶瓷化高分子耐火材料的出现让耐火电缆的发展找到了突破口。

陶瓷化高分子材料在常态下具有普通塑料橡胶的基本特性，在遇火或高温时迅速变成坚硬的陶瓷状壳体，保护电缆在火灾中的供电能力。

目前陶瓷化硅橡胶和陶瓷化硅橡胶复合带产品已广泛应用于各种类型和型号的中、低压电线电缆领域，创造了巨大的经济价值和社会贡献。

然而，使用陶瓷化硅橡胶材料需要专用的硅橡胶挤出硫化设备，大部分的电线电缆厂家没有这种设备，新增设备的初期成本投入较大；使用陶瓷化硅橡胶复合带存在生产效率低、材料成本高的问题。因此，市场急切呼唤能够采用普通塑料电线挤出设备就能生产的陶瓷化聚烯烃耐火材料的出现。

实验部分

实验材料

EVA树脂A，VA含量28%；EVA树脂B，VA含量40%；相容剂；陶瓷粉；成瓷助剂TP04、TP08、TP09、TZ01、TZ02、TZ12；抗氧剂；加工助剂；以上材料均为工业级。

实验设备

X(S)K-160开放式炼胶（塑）机，无锡市吉象橡塑机械有限公司；XL8平板硫化机，东方机械有限公司；ML-5L型密炼机，佰弘机械（上海）有限公司；SHJ-36型双螺杆挤出机，南京杰恩特机电有限公司； AI-7000 S伺服控制拉力试验机，台湾高铁检测仪器有限公司。

试样制备

将实验材料按照一定配比混合后，在开炼机上110-130℃薄通均匀下片，然后用液压成型机160℃下压制成1mm和2mm厚片材各两片。

性能测试

材料的拉伸强度和断裂伸长率采用台湾高铁AI-7000 S伺服控制拉力试验机按照ASTM D 2671标准进行测试。将2mm厚样片用模具裁成10×100mm试条进行成瓷性实验，用丁烷气体喷枪枪口距离样条3厘米灼烧2-3分钟，考察材料的成瓷性能，包括滴落性、结壳完整性、成瓷硬度等。

结果与讨论

成瓷体系对材料成瓷性能的影响

成瓷助剂的种类对材料成瓷性能的影响。从测试结果可以看到TP系列助剂较TZ系列助剂在抗滴落性和结壳完整性方面好，但是在成瓷硬度上略差，因此综合考虑选择TP08作为成瓷助剂效果最好。

成瓷助剂的用量（体系中质量百分含量，%）对材料成瓷性能的影响。实验显示随着TP08含量的增加，成瓷性能也随之提高，当达到10%含量时，成瓷硬度已经可以满足实际使用需求。

成瓷填料（陶瓷粉 成瓷助剂）的用量（体系中质量百分含量，%）对材料成瓷性能的影响。实验显示，随着成瓷填料含量的增加，材料的成瓷性能也随之提高，但当成瓷填料的含量超过70%的时候加工比较困难，因此，成瓷填料的用量在65%-70%之间为宜。

基体树脂配比对材料力学性能的影响

EVA树脂的配比（体系中质量百分含量，%）和VA含量对材料力学性能的影响如表2所示（EVA在体系中的质量分数为30%，未添加相容剂）。从表中可以看到随着VA含量的增加材料的拉伸强度呈下降趋势，断裂伸长率变化不大，不过VA含量的增加可以提高材料烧结时的抗滴落性能。

相容剂与EVA树脂用量配比（体系中质量百分含量，%）和对材料力学性能的影响如表3所示。从表中可以看到，相容剂的添加可有效提高材料的拉伸强度，但是对断裂伸长率的影响也非常大。因此，综合考虑选择EVA用量27%和相容剂用量3%组合

从实验可以看到随着成瓷填料用量的增加，材料的拉伸强度和伸长率均呈下降趋势。结合成瓷填料的用量对成瓷性能的影响，确定成瓷填料的用量为65%。

结论

综合以上实验结果，陶瓷化低烟无卤聚烯烃耐火材料最佳配比为：EVA树脂VA含量30%，用量27%；相容剂用量3%；陶瓷粉用量65%；成瓷助剂选择TP08，用量为10%。

陶瓷化低烟无卤聚烯烃耐火材料以其优异的耐火性能，良好的加工性能和低廉的价格现已广泛应用于中、低压耐火电线电缆领域，取得了良好的经济和社会效益。陶瓷化低烟无卤聚烯烃耐火材料作为一种新型的陶瓷化高分子材料，必将引发耐火电线电缆行业新的革命。

为了保证火灾情况下的供电可靠性，延长火灾事故中人员的逃生时间和救援时间，国家消防安全部门要求高层建筑和大型公共建筑的主要电力电缆和应急线路必须使用耐火电线电缆，并且对耐火电线电缆的耐火要求也越来越高。从最初的只要求阻燃性能到要求阻燃并在750℃火焰燃烧条件下保持通电90分钟，再到950℃火焰燃烧条件下保持通电180分钟，并且能够承受一定的震动和水喷淋。

耐火标准要求的提升和铜价的飞涨，令传统的云母带绕包矿物绝缘电缆和氧化镁电缆（MI电缆）越来越难以满足市场对耐火电缆的要求。陶瓷化高分子耐火材料的出现让耐火电缆的发展找到了突破口。

陶瓷化高分子材料在常态下具有普通塑料橡胶的基本特性，在遇火或高温时迅速变成坚硬的陶瓷状壳体，保护电缆在火灾中的供电能力。

目前陶瓷化硅橡胶和陶瓷化硅橡胶复合带产品已广泛应用于各种类型和型号的中、低压电线电缆领域，创造了巨大的经济价值和社会贡献。

然而，使用陶瓷化硅橡胶材料需要专用的硅橡胶挤出硫化设备，大部分的电线电缆厂家没有这种设备，新增设备的初期成本投入较大；使用陶瓷化硅橡胶复合带存在生产效率低、材料成本高的问题。因此，市场急切呼唤能够采用普通塑料电线挤出设备就能生产的陶瓷化聚烯烃耐火材料的出现。

实验部分

实验材料

EVA树脂A，VA含量28%；EVA树脂B，VA含量40%；相容剂；陶瓷粉；成瓷助剂TP04、TP08、TP09、TZ01、TZ02、TZ12；抗氧剂；加工助剂；以上材料均为工业级。

实验设备

X(S)K-160开放式炼胶（塑）机，无锡市吉象橡塑机械有限公司；XL8平板硫化机，东方机械有限公司；ML-5L型密炼机，佰弘机械（上海）有限公司；SHJ-36型双螺杆挤出机，南京杰恩特机电有限公司； AI-7000 S伺服控制拉力试验机，台湾高铁检测仪器有限公司。

试样制备

将实验材料按照一定配比混合后，在开炼机上110-130℃薄通均匀下片，然后用液压成型机160℃下压制成1mm和2mm厚片材各两片。

性能测试

材料的拉伸强度和断裂伸长率采用台湾高铁AI-7000 S伺服控制拉力试验机按照ASTM D 2671标准进行测试。将2mm厚样片用模具裁成10×100mm试条进行成瓷性实验，用丁烷气体喷枪枪口距离样条3厘米灼烧2-3分钟，考察材料的成瓷性能，包括滴落性、结壳完整性、成瓷硬度等。

结果与讨论

成瓷体系对材料成瓷性能的影响

成瓷助剂的种类对材料成瓷性能的影响。从测试结果可以看到TP系列助剂较TZ系列助剂在抗滴落性和结壳完整性方面好，但是在成瓷硬度上略差，因此综合考虑选择TP08作为成瓷助剂效果最好。

成瓷助剂的用量（体系中质量百分含量，%）对材料成瓷性能的影响。实验显示随着TP08含量的增加，成瓷性能也随之提高，当达到10%含量时，成瓷硬度已经可以满足实际使用需求。

成瓷填料（陶瓷粉 成瓷助剂）的用量（体系中质量百分含量，%）对材料成瓷性能的影响。实验显示，随着成瓷填料含量的增加，材料的成瓷性能也随之提高，但当成瓷填料的含量超过70%的时候加工比较困难，因此，成瓷填料的用量在65%-70%之间为宜。

基体树脂配比对材料力学性能的影响

EVA树脂的配比（体系中质量百分含量，%）和VA含量对材料力学性能的影响如表2所示（EVA在体系中的质量分数为30%，未添加相容剂）。从表中可以看到随着VA含量的增加材料的拉伸强度呈下降趋势，断裂伸长率变化不大，不过VA含量的增加可以提高材料烧结时的抗滴落性能。

相容剂与EVA树脂用量配比（体系中质量百分含量，%）和对材料力学性能的影响如表3所示。从表中可以看到，相容剂的添加可有效提高材料的拉伸强度，但是对断裂伸长率的影响也非常大。因此，综合考虑选择EVA用量27%和相容剂用量3%组合

从实验可以看到随着成瓷填料用量的增加，材料的拉伸强度和伸长率均呈下降趋势。结合成瓷填料的用量对成瓷性能的影响，确定成瓷填料的用量为65%。

结论

综合以上实验结果，陶瓷化低烟无卤聚烯烃耐火材料最佳配比为：EVA树脂VA含量30%，用量27%；相容剂用量3%；陶瓷粉用量65%；成瓷助剂选择TP08，用量为10%。

陶瓷化低烟无卤聚烯烃耐火材料以其优异的耐火性能，良好的加工性能和低廉的价格现已广泛应用于中、低压耐火电线电缆领域，取得了良好的经济和社会效益。陶瓷化低烟无卤聚烯烃耐火材料作为一种新型的陶瓷化高分子材料，必将引发耐火电线电缆行业新的革命。