What Materials Are Used in LSZH Compounds? A Practical Composition Guide

터널, 데이터 센터 또는 고층 건물에서 화재가 발생하는 경우 케이블 재킷은 단지 도체를 보호하는 것이 아닙니다. 이는 연기 관리 시스템의 일부이기도 합니다. 저연무할로겐(LSZH) 화합물이 존재하는 이유는 연기를 제한하고 할로겐화수소 가스를 피하며 사람들이 해당 지역을 안전하게 떠날 수 있는 더 많은 시간을 제공하기 때문입니다.

LSZH 화합물은 다음과 같이 제작됩니다. 세 가지 주요 구성 요소 : 할로겐 프리 폴리올레핀 베이스 수지, 고함량의 금속 수산화물 난연제, 사소하지만 필수적인 첨가제 패키지입니다. 이러한 성분의 정확한 조합은 단순히 데이터시트를 통과하는 재료와 압출 라인 및 실제 화재에서 안정적으로 작동하는 재료를 구분합니다.

LSZH 이름에 실제로 필요한 것

LSZH 소재는 고열에 노출될 때 연기를 제한적으로 생성하고 할로겐을 방출하지 않는 케이블 재킷 또는 절연 화합물입니다. 할로겐에는 불소, 염소, 브롬, 요오드가 포함됩니다. 화합물에 할로겐화 폴리머나 할로겐화 난연제가 포함되어 있으면 연기 발생량이 낮더라도 제로 할로겐이라고 할 수 없습니다.

이것이 바로 LSZH가 PVC로부터의 중요한 출발점인 이유입니다. 표준 난연성 PVC에는 염소가 포함되어 있으므로 화재 발생 시 염화수소 가스가 방출될 수 있으며, 이 가스는 습기와 결합하여 부식성 산을 형성합니다. LSZH는 제제에서 할로겐을 완전히 제거합니다. 설계 의도는 간단합니다. 연기를 줄이고 독성을 줄이며 대피 경로와 전자 장비를 보호하는 것입니다.

폴리머 베이스: 폴리올레핀

모든 LSZH 화합물은 할로겐이 포함되지 않은 폴리머 백본을 기반으로 제작되었습니다. 가장 일반적인 기본 수지는 폴리에틸렌(PE), 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리올레핀 엘라스토머 혼합물입니다. 이러한 수지는 케이블에 절연 특성, 유연성, 저온 성능 및 안정적인 압출 플랫폼을 제공합니다.

기본 수지만으로는 난연성이 충분하지 않습니다. LSZH를 작동시키는 것은 기본 수지와 미네랄 필러의 조합입니다. 폴리머 매트릭스는 또한 재료가 너무 뻣뻣해지거나 가공이 너무 어려워지기 전에 얼마나 많은 필러를 추가할 수 있는지를 결정합니다.

열가소성 폴리올레핀 시스템

열가소성 LSZH 화합물은 가교되지 않습니다. 가열하면 부드러워지고 재처리가 가능하며 일반적으로 표준 케이블 라인에 가장 간단한 옵션입니다. 통신케이블, 제어케이블, 광섬유케이블, 일반건축용 전선 등에 널리 사용됩니다.

많은 실내 설치의 경우, 통신 케이블용 열가소성 LSZH 외장 컴파운드 난연성, 압출 안정성 및 비용 효율성의 적절한 균형을 제공합니다. 이러한 등급은 일반적으로 70~90°C 범위의 연속 온도에서 우수한 표면 마감과 기계적 강도를 제공합니다.

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가교 폴리올레핀 시스템

가교된 LSZH 시스템 역시 할로겐이 없는 폴리올레핀을 기반으로 하지만 폴리머 사슬은 화학적으로 3차원 네트워크로 결합되어 있습니다. 이로 인해 성능 한계가 변경됩니다. 가교 등급은 일반적으로 90°C, 105°C, 125°C 또는 심지어 150°C의 더 높은 연속 작동 온도를 지원할 수 있으며 가교되지 않은 화합물보다 오일, 열 변형 및 열가소성 연화에 더 잘 견딥니다.

LSZH 생산에는 실란 수분 가교, 조사 가교 및 과산화물 가교의 세 가지 가교 경로가 일반적입니다. 각각은 압출 공정과 최종 재료 특성에 영향을 미칩니다. 실란 가교는 수분 경화가 뒤따르는 기존 압출 라인에서 실행될 수 있기 때문에 편리합니다. 조사 가교는 전자빔 장비를 사용하며 얇은 벽의 자동차 및 고온 전선에 자주 사용됩니다. 과산화물 가교는 일반적으로 연속 가황 라인 중에 발생합니다.

더 높은 열 등급이 필요한 건물 전선 프로젝트의 경우, 건축용 와이어용 실란 가교형 LSZH 케이블 소재 할로겐 프리 화재 성능과 경화 후 더 나은 내열성 및 기계적 무결성을 결합하기 때문에 실용적인 선택입니다.

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난연성 필러 시스템

할로겐이 없는 LSZH 화합물은 금속 수산화물 난연제를 주요 소방 메커니즘으로 사용합니다. 이러한 충전재는 일반적으로 50%~65%의 높은 중량 비율로 첨가되며 화합물의 기계적 및 가공 거동에 직접적인 영향을 미칩니다.

삼수산화알루미늄(ATH)

알루미나 삼수화물로도 알려진 ATH는 가장 널리 사용되는 무할로겐 난연제 중 하나입니다. 대략 180~220°C에서 분해되기 시작하여 수증기를 방출하고 주변 화재로부터 열을 흡수합니다. 방출된 물은 가연성 가스를 희석시키고 폴리머 표면의 온도를 감소시킵니다.

ATH는 효과적이고 상대적으로 경제적이며 열가소성 LSZH 제제에 잘 작용합니다. 주요 제한은 분해 온도입니다. ATH는 230°C 미만에서 분해되기 시작하므로 ATH를 함유한 제제는 고온 가공이나 높은 연속 등급이 필요한 화합물에 적합하지 않습니다.

MDH(수산화마그네슘)

수산화마그네슘은 ATH보다 훨씬 높은 약 330~340°C에서 분해됩니다. 따라서 MDH는 가교된 LSZH 시스템과 더 높은 처리 온도를 견디거나 105°C, 125°C 또는 150°C 연속 정격에 도달해야 하는 케이블 화합물에 더 나은 선택입니다.

실제로 제조자는 비용, 가공, 내열성 및 기계적 특성의 균형을 맞추기 위해 ATH와 MDH를 결합할 수 있습니다. 일부 LSZH 제제에는 붕산 아연, 주석산 아연 또는 실리콘 기반 숯 촉진제와 같은 소량의 시너지제가 포함되어 연기를 줄이고 숯 형성을 지원하며 연소 케이블 구조를 보다 안정적으로 유지합니다.

기능성 첨가물: 큰 효과를 지닌 작은 패키지

베이스수지와 난연충진재가 주성분이지만 그것만으로는 부족합니다. 완성된 LSZH 화합물에는 항산화제, 가공 윤활제, 상용화제, 커플링제, 금속 불활성화제, 카본 블랙, 착색제 및 수분 제거제를 포함하는 신중하게 균형 잡힌 첨가제 패키지가 포함되어 있습니다.

이러한 첨가제는 재료를 압출하기 쉽게 만드는 것 이상의 역할을 합니다. 커플링제는 폴리머 매트릭스와 미네랄 필러 사이의 결합을 개선하여 필러 로딩이 높을 때 인장 강도와 신율을 유지합니다. 산화 방지제 및 금속 불활성화제는 열 노화 및 구리 도체와의 장기간 접촉으로부터 케이블을 보호합니다. 이 패키지가 없으면 LSZH 화합물은 신선 물질 화재 테스트를 통과할 수 있지만 수년간 사용된 후에는 실패합니다.

재료가 측정 가능한 화재 및 기계적 성능을 지원하는 방법

최종 LSZH 화합물은 단순한 화염 테스트 이상의 성능 기준을 충족해야 합니다. 일반적인 평가 표준에는 화염 확산에 대한 IEC 60332-3, 할로겐 함량 및 가스 산도에 대한 IEC 60754-1 및 IEC 60754-2, 연기 밀도에 대한 IEC 61034가 포함됩니다. 또한 이 재료는 허용 가능한 인장 강도, 파단 신율, 내마모성 및 저온 유연성이 필요합니다.

열가소성 및 가교 시스템은 모두 무할로겐 및 저연소 요구 사항을 충족하지만 기계적 및 열적 성능은 다릅니다. 아래 표에는 실질적인 차이점이 요약되어 있습니다.

LSZH 화합물을 평가할 때 확인해야 할 사항

LSZH는 여러 제품군의 재료를 다루기 때문에 가장 먼저 해야 할 일은 제공되는 재료가 무엇인지 정확히 확인하는 것입니다. 세 가지 유용한 질문은 다음과 같습니다.

• 등급은 열가소성인가요, 아니면 교차결합인가요? 이에 따라 온도 등급, 압출 공정, 설치 조건이 결정됩니다.
• 어떤 필러 시스템이 사용됩니까? ATH와 MDH는 분해 온도와 처리 한계가 다릅니다.
• 어떤 화재 및 기계적 표준이 문서화되어 있습니까? 단순히 "LSZH" 또는 "할로겐 없음"이라는 단어가 아닌 구체적인 테스트 방법과 합격 또는 불합격 기준을 찾아보세요.

공급업체의 역량을 살펴보는 것도 중요합니다. LSZH 화합물은 충전도가 높은 재료이므로 로트 간 일관성은 혼합 제어, 원료 선택 및 생산 규율에 크게 좌우됩니다. 생산 환경과 사내 실험실 테스트 능력을 보여줄 수 있는 제조업체는 기술 데이터 시트만 제공하는 제조업체보다 신뢰하기 쉽습니다. 온도가 재료 신뢰성에 어떤 영향을 미치는지 더 폭넓게 살펴보려면 다양한 온도에서 LSZH의 기계적 성능 사양을 마무리하기 전에 유용한 참고 자료입니다.

건물의 전원 케이블 프로젝트의 경우 분류는 화학만큼이나 중요합니다. 에이 전원 케이블용 B1등급 LSZH 외장 컴파운드 프로젝트가 유럽 건설 제품 규정에 따라 화염 확산, 연기 생성 및 타는 물방울 동작에 정의된 기여를 요구할 때 고려해 볼 가치가 있습니다. B1 분류는 단일 속성이 아닙니다. 그것은 전체 재료 시스템이 함께 작동한 결과입니다.

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구매하기 전에 건축용 와이어용 LSZH 화합물 , 선택한 등급이 필요한 케이블 표준 및 가공 방법과 일치하는지 확인하십시오. 90°C 열가소성 수지에 최적화된 등급은 기술적으로 연기가 적고 할로겐이 0이더라도 125°C 가교 자동차 케이블 구성에는 자동으로 적합하지 않습니다.

올바른 재료는 올바른 기초에서 시작됩니다

LSZH 화합물은 단일 공식이 아닙니다. 여기에 사용되는 재료는 특정 온도 등급, 화재 표준, 기계적 부하 및 제조 공정을 충족하도록 선택됩니다. 기본 수지는 재료에 기본적인 전기적, 물리적 특성을 부여합니다. 금속 수산화물 충전 시스템은 화재 대응을 제공합니다. 첨가제 패키지는 배합, 압출, 설치 및 수년간의 서비스 기간 동안 성능을 보호합니다.

케이블 제조업체가 LSZH를 지정할 때 관련 질문은 "할로겐이 포함되어 있지 않은가?"만이 아닙니다. 또한 “이 특정 화합물이 응용 분야의 기계적 및 열적 요구 사항을 충족할 수 있습니까?”입니다. 대답은 일반적으로 열가소성 또는 가교결합이라는 한 가지 구별로 시작됩니다.