Изоляционный материал из химически сшитого полиэтилена завод

Когда слышишь про изоляционный материал из химически сшитого полиэтилена, первое, что приходит в голову — это стабильные диэлектрические свойства. Но на практике именно стабильность становится главной проблемой: если на этапе сшивки не выдержать температуру в 180°C хотя бы минуту, материал начнёт 'плыть' уже при монтаже кабеля в кабельном канале. У нас на производстве такое случалось с партией для Красноярской ТЭЦ — пришлось менять 400 метров кабеля из-за пузырей на изоляции.

Где кроется ошибка в выборе сырья

Многие до сих пор путают химически сшитый полиэтилен с радиационно-сшитым. Разница не только в технологии, но и в поведении при длительной нагрузке. Первый держит нагрев до 120°C, второй — только до 90°C. Но если в химический вариант добавить неправильный силан — например, винилтриметоксисилан вместо амино-функционального — адгезия к медной жиле упадет вдвое.

На сайте https://www.zhxclkj.ru я видел, как ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов акцентирует экологичность материалов. Это важно, но в реальности 'экологичный' состав часто означает отсутствие антипиренов. Пришлось однажды переформулировать рецептуру для кабелей метро — добавили алюминиевый тригидроксид, чтобы соответствовать нормам пожарной безопасности.

Кстати, про галогены. Заказчики требуют 'ноль галогенов', но не учитывают, что без них сложно добиться стойкости к УФ-излучению. Пришлось разрабатывать компромиссный вариант с добавкой меламина — кабель работает в уличных условиях уже третий год, деградации нет.

Проблемы на стадии экструзии

Экструдер с L/D=30:1 — стандарт для химически сшитого полиэтилена, но если шнек не хромированный, через месяц работы начинаются 'мёртвые зоны'. В них полимер не перемешивается, и на выходе получаются участки с разной степенью сшивки. Проверяли термовизором — перепад до 15°C по длине рукава.

Особенно критично для тонкостенной изоляции (1.2-1.5 мм). Помню, для заказа из ОАЭ пришлось остановить линию на сутки — меняли фильтры тонкой очистки. Просеивали гранулы через сито 80 мкм, но всё равно попались агломераты катализатора.

Влажность сырья — отдельная история. Сушим при 85°C, но если в цехе высокая влажность, материал впитывает до 0.3% воды за время транспортировки от сушилки к экструдеру. Решение нашли простое — установили локальные осушители над загрузочными бункерами.

Контроль качества: между теорией и реальностью

Лабораторные испытания показывают электрическую прочность 35 кВ/мм, но при пробое на производстве цифры редко превышают 28 кВ/мм. Разница не в оборудовании, а в скорости охлаждения. Если охлаждать водяной баней при +12°C вместо +8°C, кристалличность полимера меняется — появляются микродефекты.

Тест на тепловое старение — обязательный этап, но его часто проводят без учёта реальных условий. Например, кабель для северных регионов должен выдерживать не только 136°C по ГОСТ, но и циклические заморозки. Добавляли эластомеры в состав, но тогда падала диэлектрическая проницаемость.

Интересный случай был с кабелем для подземной прокладки: заказчик жаловался на частичные разряды. Оказалось, проблема в микротрещинах после контакта с грунтовыми водами. Пришлось модифицировать состав — увеличили степень сшивки до 85% вместо стандартных 75%.

Опыт ООО Чэнду Чжанхэ с безгалогенными составами

На их сайте https://www.zhxclkj.ru указано про серии материалов с низким дымообразованием. Мы тестировали их маточные смеси — дымность действительно на уровне 15% (по ISO 5659-2), но при этом диэлектрические потери немного выше обычного. Для высоковольтных кабелей пришлось делать дополнительную очистку от ионов натрия.

Их инженерные пластики хорошо показали себя в комбинированной изоляции — слой химически сшитого полиэтилена + слой модифицированного полиолефина. Для морских платформ такой вариант прошёл испытания на солевой туман.

Но был и неудачный опыт: попробовали использовать их материал для гибких кабелей — после 5000 циклов перегиба появились микротрещины. Видимо, не учли коэффициент линейного расширения — пришлось вернуться к проверенному поставщику.

Что не пишут в технической документации

Срок годности катализатора — максимум 6 месяцев при +5°C. Но если транспорт задерживается, пероксид дикумила начинает разлагаться уже при +15°C. Один раз приняли партию, которая пролежала на таможне 3 недели — степень сшивки не превысила 60%.

Ещё момент — взаимодействие с медью. Без стабилизаторов медь катализирует окисление полиэтилена. Добавляем ингибиторы, но они влияют на скорость сшивки. Приходится каждый раз пересчитывать дозировку — универсальной формулы нет.

И главное: идеальный изоляционный материал из химически сшитого полиэтилена должен быть немного недосшитым на выходе из экструдера — окончательная сшивка происходит уже при хранении. Если добиться 95% сшивки сразу, материал становится хрупким при монтаже. Проверено на трёх заводах — везде одна и та же картина.