Halogen bao gồm các thành phần trong nhóm 7A của bảng tuần hoàn hóa học là Clo, Brom, Flo, Iot… Các halogen như Clo là các chất không dẫn điện rất tốt nên được sử dụng để sản xuất các chất cách điện hoặc làm vỏ bọc cho nhiều ứng dụng như cáp điện, mà vỏ bọc cáp điện phổ biến nhất là polyvinyl clorua (PVC). Nhưng việc sử dụng các chất halogen cũng mang lại những rủi ro tiềm ẩn.
Cáp Halogen hóa sử dụng các hợp chất được tổng hợp từ Clo, Flo, Brom, Iot… Cáp điện có vỏ bọc PVC là một loại cáp halogen vì PVC được tổng hợp từ khí Clo, khi cháy tạo thành cột khói đen rất độc hại, gây kích ứng nghiêm trọng cho mắt, mũi, miệng, cổ họng và phổi. Nồng độ cao được cho là gây tử vong cho con người.
Ngoài ra, khi bị đốt cháy, Halogens kết hợp với hơi ẩm tạo thành Axit clohydric. Loại axit cực kỳ ăn mòn này có khả năng gây chết người và luôn gây ra thiệt hại lớn về tài sản. Axit có tính chất này tấn công mạnh mẽ vào tủ điện, động cơ, đồ đạc, đồ đạc trong nhà, lớp phủ sàn, bề mặt sơn…
Cáp điện không chứa Halogen (LSZH) là gì?
LSZH là ký hiệu viết tắt của từ “Low Smoke Zero Halogen“, nghĩa là ít khói và không chứa halogen. Halogen là nhóm các nguyên tố trong nhóm 7A bảng tuần hoàn hóa học, dùng để tổng hợp nên các hợp chất ứng dụng như PVC. Các hợp chất chứa Halogen khi cháy tạo thành khí rất độc hại với con người, điển hình như HCl (Hidro Clorua).
Cáp điện LSZH là dòng cáp điện sử dụng các vật liệu ít khói và không chứa halogen, mục đích là để sử dụng cho các dự án xây lắp dây cáp điện mà ở đó cần đảm bảo độ an toàn cao trong trường hợp cháy nổ.
Cáp LSZH có hàm lượng Halogen = 0 nên không thải khói độc hại, đồng thời tạo ra rất ít khói và không tạo ra axit ăn mòn. Do đó, cáp LSZH phù hợp với các khu vực mà an toàn cháy nổ là một vấn đề quan trọng. Cáp LSZH có vật liệu cách điện và vỏ bọc không chứa Halogens, chẳng hạn như XLPE, EPR/HEPR…
Tại sao lại có cáp LSZH?
Trong trường hợp PVC cháy, khói cacbon đen và khí hidro clorua (HCl) thoát ra. Khói đen cản trở tầm nhìn chung trong khi HCl ở dạng khí tiếp xúc với hơi ẩm như ở mắt, miệng, cổ họng, mũi, nó sẽ hòa tan tạo thành axit clohydric, gây kích ứng cực độ và gây nghẹt thở.
(CH 2 CHCl) n + O 2 → CO 2 + CO + HCl + H 2 O.
LSZH, do các chất phụ gia vô cơ như nhôm hydroxit hoặc magie hydroxit, giải phóng nước ở dạng khí khi cháy, giúp bao bọc ngọn lửa và loại trừ oxy ra khỏi đám cháy. Trong phản ứng hóa học này, các sản phẩm bị phân hủy không độc hại và các pha khoáng MgO và Al 2 O 3 có tính kiềm, do đó làm giảm khả năng kích ứng khí axit.
Khi bị đốt cháy, LSZH cũng phát ra khói ít đặc hơn về mặt quang học, do đó cho phép tầm nhìn và thoát hiểm tốt hơn.
Mg (OH) 2 → MgO + H 2 O hoặc 2Al (OH) 3 → Al 2 O 3 + 3H 2 O.
Vật liệu không chứa Halogen
Có một số vật liệu không chứa halogen đã được tổng hợp để làm vỏ bọc hoặc cách điện cho cáp điện; điển hình như EVA, Polyamit, EPR, EPDM, PE, PP… trong đó EPR, PE, PP rất phổ biến.
- PE (Polyetylen) là một loại nhựa nhiệt dẻo không chứa halogen, có đặc tính không dẫn nhiệt và không dẫn điện, chống nước tốt. XLPE là một dạng PE liên kết ngang được thay đổi cấu trúc phân tử để chúng liên kết chặt chẽ hơn dạng cấu trúc cơ bản ban đầu của nhựa PE.
- PP (Polypropylen): So với PE thì PP có độ trong suốt cao hơn, cứng hơn, chống ẩm rất tốt và chi phí sản xuất cao hơn. Khả năng chịu nhiệt của PP thấp hơn PE.
Cả PP và PE đều không có tính độc nên nó còn được ứng dụng để làm hộp nhựa, đồ dùng sinh hoạt gia dụng. PVC có tính độc vì được tổng hợp từ halogen, dù vậy ngày nay nhựa PVC vẫn được dùng làm vỏ bọc cáp điện rất nhiều vì chi phí rẻ. Mời bạn đọc tham khảo so sánh PVC và XLPE.
Một lý do khác của việc hiện nay các nhà máy sản xuất dây & cáp điện vẫn sử dụng nhựa PVC nhiều để làm vỏ bọc là vì thực tế PVC khó cháy hơn, độ mềm dẻo rất cao nên phù hợp với các ứng dụng cho công nghiệp, dân dụng.