
Когда видишь эту комбинацию характеристик — маслостойкость+безгалогенность+огнестойкость+низкое дымовыделение — сразу понимаешь, что речь о материале для ответственных объектов. Хотя многие до сих пор путают: низкое дымовыделение не равно полному отсутствию дыма, а огнестойкость — это не просто сопротивление возгоранию. В нашей практике был случай на химическом заводе в Перми, где из-за этого недопонимания пришлось переделывать всю кабельную трассу.
Полиолефиновая основа здесь — не просто этилен-пропиленовый сополимер, а модифицированная версия с добавлением специальных присадок. Интересно, что при подборе состава для маслостойкого безгалогенного огнестойкого полиолефина с низким дымовыделением мы изначально пробовали увеличить долю антипиренов, но это приводило к потере эластичности при низких температурах. Пришлось искать баланс между огнестойкостью и механическими свойствами.
Кстати, про маслостойкость — в ГОСТах часто тестируют погружением в минеральное масло, но на практике больше проблем с синтетическими жидкостями. Например, в гидравлических системах метрополитена, где кабели проходят через маслонаполненные каналы, стандартные тесты не всегда отражают реальные условия.
Сейчас в ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов пошли по пути создания многослойной структуры, где каждый слой отвечает за конкретную характеристику. Но это усложняет процесс переработки — приходится точно контролировать температуру экструзии, иначе слои начинают расслаиваться.
Самое сложное — добиться одновременно низкого дымовыделения и маслостойкости. Обычные силиконовые добавки, снижающие дымообразование, ухудшают стойкость к маслам. В прошлом году мы провели серию испытаний с разными комбинациями наполнителей — от алюминиевого тригидрата до новых комплексных соединений. Результаты показали, что оптимальное содержание наполнителей должно быть в пределах 55-60%, иначе страдает гибкость.
Заметил интересную особенность: при использовании некоторых видов антипиренов дым действительно становится менее токсичным, но его количество не уменьшается. Это критично для тоннелей и метро, где видимость при эвакуации важнее, чем условная токсичность. В ООО Чэнду Чжанхэ как раз разработали состав, где удалось снизить общий объем дыма на 40% по сравнению с аналогами.
Еще один момент — цветовая маркировка. Безгалогенные материалы обычно белые, но для маслостойких модификаций приходится добавлять красители. И здесь возникает конфликт: некоторые пигменты снижают огнестойкость. Пришлось создавать собственную палитру стабилизированных красителей, которые не влияют на основные характеристики.
Для морских платформ важна стойкость к солевым туманам, а для автомобильной промышленности — к агрессивным жидкостям вроде тормозной. Наш маслостойкий безгалогенный огнестойкий полиолефин с низким дымовыделением прошел испытания в условиях арктического шельфа, где температура колебалась от -45°C до +35°C при постоянном контакте с нефтепродуктами.
В метрополитене столкнулись с неожиданной проблемой: тормозная пыль оседала на кабелях и в сочетании с конденсатом создавала агрессивную среду. Стандартные материалы начинали трескаться через 6-8 месяцев. Пришлось дорабатывать рецептуру для устойчивости к этому специфическому воздействию.
На атомных станциях требования еще строже — там учитывают не только дымовыделение, но и образование проводящей сажи при горении. Наши последние разработки как раз учитывают этот параметр, что подтверждено испытаниями в НИИПТхиммаш.
Экструзия таких материалов — отдельная история. При неправильной температуре обработки антипирены могут разлагаться, выделяя как раз те самые галогены, от которых мы пытаемся избавиться. В ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов разработали многоступенчатую систему контроля температуры с точностью до ±2°C.
Еще одна головная боль — однородность смеси. Если наполнители распределены неравномерно, в материале образуются 'слабые зоны', где концентрация огнезащитных добавок ниже. Мы пробовали разные смесители, в итоге остановились на комбинированной системе с предварительной сухой смесью и последующей подпластикацией.
Сейчас работаем над автоматизацией процесса дозирования — ручное добавление присадок дает колебание характеристик от партии к партии. Но полностью автоматизировать пока не получается: некоторые компоненты требуют предварительной активации, которую сложно встроить в конвейер.
Сейчас вижу тенденцию к созданию 'умных' материалов, которые меняют свойства в зависимости от условий. Например, при повышении температуры увеличивают огнестойкость за счет вспучивания. Но для маслостойкого безгалогенного огнестойкого полиолефина с низким дымовыделением это сложно реализовать — маслостойкость и способность к вспучиванию плохо совместимы.
Интересное направление — нанокомпозиты. Добавление модифицированной глины действительно улучшает барьерные свойства, но пока не удается добиться стабильной дисперсии нанокомпонентов в промышленных масштабах. В лабораторных условиях получаются отличные образцы, а при переходе на экструдеры свойства ухудшаются.
На сайте https://www.zhxclkj.ru можно увидеть наши последние разработки в области инженерных пластиков — некоторые из них как раз содержат усовершенствованные версии этого материала с улучшенными механическими характеристиками. Особенно перспективным считаем направление кабельной изоляции для ветровой энергетики, где сочетание маслостойкости и низкого дымовыделения особенно востребовано.