Einführung
In Flughäfen, Krankenhäusern, Einkaufszentren, U-Bahnen, Hochhäusern und anderen wichtigen Einrichtungen ist der Einsatz von feuerbeständigen Leitungen und Kabeln mit hervorragender Feuerbeständigkeit unerlässlich, um die Sicherheit von Personen im Brandfall und den ordnungsgemäßen Betrieb von Notfallsystemen zu gewährleisten. Aufgrund des steigenden Bewusstseins für die persönliche Sicherheit wächst auch die Marktnachfrage nach feuerbeständigen Kabeln und Kabeln. Die Anwendungsbereiche erweitern sich stetig, wodurch die Anforderungen an die Qualität dieser Leitungen und Kabel immer höher werden.
Feuerbeständige Drähte und Kabel sind solche, die auch bei Einwirkung einer definierten Flamme über einen bestimmten Zeitraum in einem festgelegten Zustand weiterbetrieben werden und somit die Leitungsintegrität gewährleisten. Sie bestehen üblicherweise aus einem Leiter und einer Isolierung sowie einer feuerfesten Schicht. Diese feuerfeste Schicht ist in der Regel mehrlagiges, direkt um den Leiter gewickeltes Glimmerband. Beim Einwirken von Feuer brennt dieses Band zu einem harten, dichten Isoliermaterial aus, das sich an die Leiteroberfläche anlagert und den normalen Betrieb der Leitung auch dann sicherstellt, wenn das Polymer durch die Flamme verbrennt. Die Wahl des Glimmerbandes spielt daher eine entscheidende Rolle für die Qualität feuerbeständiger Drähte und Kabel.
1. Zusammensetzung von feuerfesten Glimmerbändern und Eigenschaften der einzelnen Zusammensetzungen
Beim feuerfesten Glimmerband dient das Glimmerpapier als elektrisches Isolations- und Feuerfestmaterial. Da das Glimmerpapier selbst jedoch kaum Festigkeit besitzt, muss es mit einem Verstärkungsmaterial verstärkt werden. Um Glimmerpapier und Verstärkungsmaterial zu verbinden, ist ein Klebstoff erforderlich. Das Rohmaterial für feuerfestes Glimmerband besteht daher aus Glimmerpapier, Verstärkungsmaterial (Glasgewebe oder -folie) und einem Harzklebstoff.
1. 1 Glimmerpapier
Glimmerpapier wird nach den Eigenschaften der verwendeten Glimmermineralien in drei Typen unterteilt.
( 1) Glimmerpapier aus weißem Glimmer;
( 2) Glimmerpapier aus Goldglimmer;
( 3) Glimmerpapier, hergestellt aus synthetischem Glimmer als Rohmaterial.
Diese drei Arten von Glimmerpapier haben alle ihre inhärenten Eigenschaften.
Von den drei Glimmerpapiersorten weist weißes Glimmerpapier bei Raumtemperatur die besten elektrischen Eigenschaften auf, gefolgt von synthetischem Glimmerpapier. Goldglimmerpapier zeigt die schlechtesten Eigenschaften. Bei hohen Temperaturen ist synthetisches Glimmerpapier am besten, Goldglimmerpapier am zweitbesten und weißes Glimmerpapier am schlechtesten. Synthetischer Glimmer enthält kein Kristallwasser und hat einen Schmelzpunkt von 1370 °C, wodurch er die beste Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen aufweist. Goldglimmer gibt ab 800 °C Kristallwasser ab und besitzt die zweitbeste Beständigkeit. Weißglimmer gibt bereits bei 600 °C Kristallwasser ab und ist daher weniger beständig. Goldglimmer und synthetischer Glimmer werden üblicherweise zur Herstellung von feuerfesten Glimmerbändern mit besseren Feuerfestigkeitseigenschaften verwendet.
1.2 Verstärkungsmaterialien
Als Verstärkungsmaterialien dienen üblicherweise Glasgewebe und Kunststofffolie. Glasgewebe besteht aus einem Endlosfilament aus alkalifreiem Glas und wird gewebt. Für die Folie können verschiedene Kunststofffolien verwendet werden. Der Einsatz von Kunststofffolien kann die Kosten senken und die Abriebfestigkeit der Oberfläche verbessern. Die bei der Verbrennung entstehenden Produkte dürfen jedoch die Isolierung des Glimmerpapiers nicht beeinträchtigen und müssen ausreichend fest sein. Gängige Materialien sind Polyesterfolie, Polyethylenfolie usw. Die Zugfestigkeit von Glimmerband hängt vom Verstärkungsmaterial ab. Glimmerband mit Glasgewebeverstärkung weist im Allgemeinen eine höhere Zugfestigkeit auf als Glimmerband mit Folienverstärkung. Auch die IDF-Festigkeit von Glimmerbändern bei Raumtemperatur hängt zwar von der Art des Glimmerpapiers ab, ist aber ebenfalls eng mit dem Verstärkungsmaterial verknüpft. Glimmerbänder mit Folienverstärkung weisen bei Raumtemperatur üblicherweise eine höhere IDF-Festigkeit auf als Glimmerbänder ohne Folienverstärkung.
1.3 Harzklebstoffe
Der Harzklebstoff verbindet das Glimmerpapier und das Verstärkungsmaterial zu einer Einheit. Er muss so gewählt werden, dass er eine hohe Haftfestigkeit zwischen Glimmerpapier und Verstärkungsmaterial gewährleistet, eine gewisse Flexibilität aufweist und nach dem Verbrennen nicht verkohlt. Dies ist essenziell, da eine Verkohlung die Isolationsfestigkeit des Glimmerbandes nach dem Verbrennen direkt beeinträchtigt. Dringt der Klebstoff beim Verbinden von Glimmerpapier und Verstärkungsmaterial in deren Poren und Mikroporen ein, wird er im Falle einer Verkohlung zu einem elektrischen Leiter. Derzeit wird für feuerfestes Glimmerband üblicherweise ein Silikonharzklebstoff verwendet, der nach der Verbrennung ein weißes Siliciumdioxidpulver erzeugt und gute elektrische Isolationseigenschaften aufweist.
Abschluss
( 1) Feuerfeste Glimmerbänder werden üblicherweise aus Goldglimmer und synthetischem Glimmer hergestellt, da diese bei hohen Temperaturen bessere elektrische Eigenschaften aufweisen.
( 2) Die Zugfestigkeit von Glimmerbändern hängt von der Art des Verstärkungsmaterials ab; die Zugeigenschaften von Glimmerbändern mit Glasgewebeverstärkung sind im Allgemeinen höher als die von Glimmerbändern mit Folienverstärkung.
( 3) Die IDF-Festigkeit von Glimmerbändern bei Raumtemperatur hängt von der Art des Glimmerpapiers, aber auch vom Verstärkungsmaterial ab und ist in der Regel bei Glimmerbändern mit Folienverstärkung höher als bei solchen ohne.
( 4) Als Klebstoffe für feuerfeste Glimmerbänder werden häufig Silikonklebstoffe verwendet.
Veröffentlichungsdatum: 30. Juni 2022