Изоляционный материал для кабелей безгалогенный, с низким дымовыделением и огнестойкий Основный покупатель

Когда говорят про безгалогенный изоляционный материал для кабелей, половина заказчиков до сих пор путает низкодымность с полным отсутствием дыма – приходится на стенде показывать образцы, где полимерная матрица действительно не дает плотного черного угара, но при этом сохраняет гибкость. Основной покупатель у нас – не те, кто гонится за дешевизной, а проектировщики тоннелей, метро и объектов энергетики, где каждый миллиметр изоляции проходит сертификацию по ГОСТ Р МЭК .

Химическая основа и производственные просчеты

Начинали с композиций на основе полиэтилена – да, безгалогенно, но при температуре выше 400°C материал буквально стекал с жилы. Перешли на сшитый полиэтилен с антипиренами на основе гидроксида алюминия, но тут столкнулись с миграцией добавок: через полгода хранения кабель терял 15% огнестойкости. Лаборатория ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов тогда сутками подбирала стабилизаторы – в итоге остановились на комбинации органомодифицированного монтмориллонита и фосгината цинка.

Самое сложное – добиться одновременного выполнения трех требований: отсутствие галогенов (по IEC 60754-1), низкое дымовыделение (по IEC 61034-2) и сохранение механических свойств. Наш инженер как-то сказал: 'Это как заставить воду быть одновременно горячей и холодной'. Для объектов метрополитена пришлось разрабатывать отдельную рецептуру – там учитывают не только оптическую плотность дыма, но и токсичность продуктов горения.

В 2021 году был провальный контракт с одним нефтехимическим комбинатом – их ТУ требовали стойкости к сернистым соединениям, а мы использовали стандартную антипиренную добавку. Через три месяца в кабельных каналах изоляция начала трескаться. Пришлось экстренно дорабатывать состав с увеличением доли этиленвинилацетата.

Технологические тонкости экструзии

При переходе на безгалогенные составы многие забывают про настройку экструдеров – температура плавления у таких материалов часто на 20-30°C выше, чем у ПВХ. Если гнать на стандартных 160°C, получится 'сырая' экструзия с пузырьками воздуха. Мы на производстве в https://www.zhxclkj.ru вывели эмпирическую формулу: для толщины изоляции 1.5 мм нужен перепад температур между цилиндрами не менее 45°C.

Особенно критично для многожильных кабелей – там, где есть заполнители и обмотки. Как-то раз пришлось переделывать партию для ветропарка: при вибронагрузках изоляция истиралась о стальные элементы конструкции. Добавили в состав полиорганосилоксаны, но пришлось жертвовать гибкостью – в итоге нашли компромисс с модулем упругости 850 МПа.

Сейчас экспериментируем с наноразмерным оксидом алюминия – по лабораторным данным, он снижает дымность еще на 12% без потери прочности на растяжение. Но пока не можем стабилизировать дисперсию в полимерной матрице при длительном хранении.

Профиль покупателя и типичные заблуждения

Основной покупатель – это не просто 'строительные компании', а конкретно отделы главного энергетика на объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности. Они никогда не спрашивают про стоимость метра, их первый вопрос: 'Какой протокол испытаний по МЭК 60331?'.

Частая ошибка – заказчики думают, что безгалогенная изоляция автоматически означает устойчивость к УФ-излучению. Приходится объяснять, что для открытых трасс нужны дополнительные стабилизаторы, иначе через год материал потрескается. Как-то раз для мостового перехода через Волгу пришлось разрабатывать спецсостав с угольным черным – обычные пигменты не давали необходимого светостабилизирующего эффекта.

Самое сложное в переговорах – когда просят 'как у Siemens', но по цене китайского аналога. Приходится показывать лабораторные журналы: наши материалы серии с низким уровнем дымообразования выдерживают 960°C в течение 90 минут, тогда как бюджетные аналоги не выдерживают и 40.

Полевые испытания и обратная связь

На объекте 'Лахта-центр' наш кабель с маркировкой ZHFR-HF проходил испытания в реальном пожаре – тогда выявили интересный эффект: при толщине изоляции 2.3 мм образуется коксовый слой, который сам по себе становится термическим барьером. Это позволило уменьшить сечение жил на 15% без потери огнестойкости.

А вот на ТЭЦ в Красноярске был негативный опыт – не учли агрессивную химическую среду. Через полгода эксплуатации в кабельных тоннелях изоляция начала отслаиваться. Пришлось экстренно разрабатывать модификацию с повышенной стойкостью к сероводороду. Теперь всегда запрашиваем у заказчиков химический анализ среды эксплуатации.

Сейчас ведем переговоры по поставкам для Бованенковского месторождения – там требования к температурному диапазону от -60°C до +120°C. Стандартные безгалогенные составы при -40°C трескаются, поэтому тестируем новые пластификаторы на основе сложных полиэфиров.

Экономика производства и рыночные перспективы

Себестоимость огнестойкий изоляционный материал все еще на 40-60% выше ПВХ-аналогов – в основном из-за цены антипиренов. Но для объектов, где возможны человеческие жертвы при пожаре, это оправдано. Кстати, после трагедии в 'Зимней вишне' спрос на наши материалы вырос втрое – особенно от образовательных учреждений.

Перспективное направление – разработка материалов для кабельных линий на объектах ВМФ. Там требования еще строже: стойкость к соленой воде плюс минимальное дымовыделение в замкнутых пространствах. Наш исследовательский отдел уже получил предварительное одобрение на испытания модификации с боросиликатным наполнителем.

Сейчас наблюдаем интересную тенденцию: европейские производители активно переходят на безгалогенные материалы даже для обычного жилищного строительства. Думаем, через 5-7 лет это станет мировым стандартом. Поэтому ООО Чэнду Чжанхэ уже закупает дополнительную экструзионную линию производительностью 1200 кг/час – в основном под перспективные заказы от 'Росатома' по их программе модернизации кабельного хозяйства.