Изоляционный материал из безгалогенного огнестойкого полиолефина с низким дымовыделением на 90°C Производитель

Когда видишь запрос ?изоляционный материал из безгалогенного огнестойкого полиолефина с низким дымовыделением на 90°C производитель?, первое, что приходит в голову — сколько людей до сих пор путает термостабильность и огнестойкость. Вроде бы оба параметра важны, но в сертификациях часто проседает именно сочетание низкой дымности и долговечной работы при 90°C. Мы в ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов через это прошли: лет пять назад пытались адаптировать обычный полиолефин под кабельные трассы, а он в испытательной камере дымил, как осенний костер. Пришлось пересматривать всю рецептуру антипиренов.

Почему именно 90°C — не случайная цифра

В стандартах на кабельную изоляцию температура 90°C — это не просто ?запас прочности?. На практике в энергонасыщенных лотках температура может подскакивать до 75–80°C даже без аварийных режимов. Если изоляция рассчитана строго на 70°C, через год-два начинается постепенная деградация — материал теряет эластичность, появляются микротрещины. У нас был кейс с одним из заводов в Подмосковье: заменили кабель на изоляцию нашего безгалогенного полиолефина после того, как предыдущий изолятор потрескался на изгибах в тепловом коридоре. Кстати, там же выяснилось, что не все производители честно указывают температурный диапазон — некоторые пишут 90°C, но при длительной нагрузке материал начинает ?плыть? уже при 85°C.

Важный момент — антипирены. Чтобы добиться и огнестойкости, и низкого дымовыделения, часто используют комбинации гидратированных наполнителей и фосфоросодержащих добавок. Но если переборщить с последними, материал начинает ?сыпаться? при механической укладке. Мы в Чэнду Чжанхэ потратили месяцев восемь, подбирая баланс: теряли в огнестойкости по IEC 60332-1, но выигрывали в дымности по ГОСТ Р МЭК 61034-2. Сейчас в материалах серии LD90 как раз удалось сохранить показатель дымности ниже 150 Ds, при этом не жертвуя гибкостью.

Кстати, про дымность. Многие заказчики требуют ?нулевые показатели?, но это миф — даже у самого качественного огнестойкого полиолефина есть минимальный уровень выделений. Важно, чтобы дым не был токсичным и не снижал видимость в первые минуты возгорания. На испытаниях мы специально замеряем оптическую плотность дыма — если значение превышает 200, материал бракуем, даже если по огнестойкости он проходит.

Технологические ловушки при производстве

Экструзия — самый критичный этап. Если температура цилиндра превысит 195°C, антипирены могут начать разлагаться, и тогда вместо огнестойкости получим ускоренное горение. Однажды на партии для кабельного завода в Татарстане недосмотрели за термопарами — материал пошел ?чешуей? на поверхности, пришлось останавливать линию и перерабатывать гранулят. Потери были около 12% от партии — неприятно, но лучше, чем отзыв готовой продукции.

Еще одна проблема — совместимость с цветными концентратами. Безгалогенные составы часто плохо принимают пигменты, особенно красные и синие. Приходится вводить дополнительные совместители, но они могут снижать диэлектрические свойства. Для серии LFH-90 мы в итоге разработали отдельную линейку маточных смесей — их можно посмотреть на zhxclkj.ru в разделе инженерных пластиков. Кстати, именно эти смеси сейчас используют для маркировки фазных жил в трехжильных кабелях — цвет не мигрирует даже при длительном нагреве.

Влажность сырья — отдельная головная боль. Полиолефиновые гранулы гигроскопичны, и если сушилка не обеспечивает остаточную влажность ниже 0,02%, на экструдере появляются поры. Для материалов с низким дымовыделением это критично — пустоты работают как капилляры для распространения пламени. Пришлось закупать сушилки с алюмосиликатными адсорбентами, но это окупилось снижением брака на 7%.

Сертификация и подводные камни

Когда мы первый раз подавали материал на сертификацию по ТР ТС 004/2011, инспектор указал на несоответствие по показателю кислородного индекса — требовалось 28%, а мы выдали 26,5%. Оказалось, проблема была в том, что лаборатория проводила испытания на образцах толщиной 1,5 мм, а мы закладывали 2,0 мм. Пришлось пересчитывать все техусловия и отдельно сертифицировать материал для разных сечений изоляции. Сейчас в описании продукции на сайте ООО Чэнду Чжанхэ прямо указано: ?толщина образца для испытаний — 2,0±0,1 мм? — чтобы у заказчиков не было разночтений.

Еще сложности с экологическими сертификатами. ?Зеленые? стандарты типа RoHS и REACH требуют отсутствия не только галогенов, но и тяжелых металлов, а некоторые антипирены содержат сурьму. Пришлось искать замену — перешли на синергические системы на основе магния и цинка. Они дороже, но зато позволили получить сертификат EcoMaterial Green для продукции серии LD90. Кстати, это дало нам преимущество при поставках в Европу — там на такие материалы сейчас повышенный спрос.

Не все знают, что для производителей кабеля важна не только сертификация материала, но и совместимость с маркировкой. Лазерная маркировка на безгалогенном полиолефине часто ?плывет? — приходится добавлять в состав специальные присадки, улучшающие контраст. Мы разработали модификацию LFH-90/M с коэффициентом контрастности не менее 0,75 — такой показатель устраивает большинство кабельных заводов.

Практические кейсы и ошибки

В 2022 году поставили партию материала для изоляции кабелей управления на атомной станции. Техзадание было жестким: дымность не более 120 Ds, температура эксплуатации от -40°C до +90°C. Все испытания прошли, но через полгода пришел рекламационный акт — кабели в местах переходов через стены потрескались. Разбирались месяц — оказалось, монтажники использовали гофру с острыми кромками, а наш материал, хоть и держит температуру, но плохо переносит постоянное трение о металл. Пришлось дорабатывать рецептуру на основе полиолефина с добавлением полимеров EVA — повысили сопротивление истиранию на 15%.

А вот положительный пример: кабельный завод в Екатеринбурге перешел на нашу изоляцию для жгутов подземной прокладки. До этого использовали галогенсодержащие материалы — при пробое в коллекторе дым выводил из строя системы вентиляции. После перехода на безгалогенный состав даже при имитации короткого замыкания задымленность оставалась в пределах нормы. Кстати, там же оценили, что материал не дает каплепадения при горении — это важно для вертикальных трасс.

Ошибка, которая многому научила: пытались снизить себестоимость, заменили часть дорогого антипирена на более дешевый аналог. В лабораторных тестах все было хорошо, но при реальном пожаре в испытательном центре материал выделял едкий запах — хотя формально по дымности проходил. Вернулись к исходной рецептуре, теперь строго контролируем каждую партию сырья на содержание летучих соединений.

Что в перспективе

Сейчас экспериментируем с наноразмерными наполнителями — вроде монтмориллонита. Предварительные тесты показывают, что можно поднять температурный предел до 105°C без потери гибкости. Но есть сложность: такие добавки склонны к агломерации, приходится использовать ультразвуковую обработку при компаундировании. Если удастся стабилизировать процесс, будет прорыв для огнестойких полиолефинов.

Еще наблюдаем тенденцию к ужесточению требований по дымности в метро и тоннелях — в Китае, например, ввели стандарт с пределом 100 Ds. Наш материал LD90 пока показывает 110–120 Ds, так что работаем над новыми модификациями. Планируем к концу года выпустить пробную парсию LD95 — если испытания пройдут, разместим данные на сайте Чэнду Чжанхэ в разделе новинок.

И главное — начинаем диалог с производителями кабельной арматуры. Безгалогенная изоляция по-разному ведет себя с термоусаживаемыми муфтами, иногда нужны специальные герметики. Думаем, выпустить технические рекомендации совместно с партнерами — чтобы монтажники не сталкивались с непредвиденными проблемами. В конце концов, производитель изоляционных материалов должен думать не только о своем технологическом процессе, но и о том, как продукция поведет себя ?в поле?.