Концентрат красителя для идентификации кабелей

Вот что сразу скажу: многие думают, что цветовая маркировка — это просто краска в полимер, и всё. На деле же концентрат красителя для идентификации кабелей должен выдерживать экструзию при 280°C, не выцветать на солнце и не мигрировать в изоляцию. У нас в лаборатории ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов как-раз провалились первые тесты с полипропиленом — пигмент комковался, приходилось переходить на диспергирующие добавки.

Почему концентрат, а не готовый состав

Сразу поясню разницу: если добавлять сухой пигмент прямо в экструдер, получится неравномерный цвет и осадок на фильерах. А вот концентрат красителя — это уже готовая смесь с носителем, который совместим с базовым полимером. Мы в работе используем полиэтилен низкого давления как матрицу, потому что он не кристаллизуется резко.

Кстати, на https://www.zhxclkj.ru есть технические отчёты по миграции красителей — мы там смотрели данные по адгезии к оболочке ПВХ. Важный момент: если концентрат сделан на неподходящем носителе, он может снизить огнестойкие свойства кабеля. Особенно критично для нашей серии безгалогенных материалов.

Однажды пришлось переделывать партию для кабелей связи — заказчик жаловался, что через полгода синие метки стали фиолетовыми. Оказалось, проблема в УФ-стабилизаторе, который конфликтовал с фталоцианиновым пигментом. Пришлось подбирать аналог с бензимидазолоновой структурой.

Подбор пигментов под условия эксплуатации

Для уличных кабелей, например, нельзя использовать органические пигменты — они выгорают за сезон. Мы тестировали оксиды железа, но они дают только коричневую гамму. Для жёлтых и оранжевых линий пришлось брать комплексные неорганические пигменты на основе висмута.

Запомнился случай с кабелями для северных регионов: при -60°C концентрат с полиэтиленовым воском начинал трескаться. Перешли на полиолефиновые носители с более низкой температурой стеклования — проблема ушла, но пришлось повышать процент ввода до 2.5%.

Сейчас экспериментируем с антимиграционными добавками — в кабелях с множественными жилами краситель иногда проникает в смежные слои. Особенно сложно с тонкостенными оболочками до 0.8 мм.

Технологические нюансы внесения концентрата

Если загружать концентрат прямо в бункер с основным полимером, нужна точная дозировка. Мы используем шнековые питатели, но при влажности выше 60% начинаются проблемы с сыпучестью. Приходится сушить гранулы — это увеличивает цикл на 15-20%.

Для материалов серии Low Smoke Zero Halogen важно контролировать зольность — некоторые пигменты на основе кадмия дают до 3% золы, что недопустимо. В таких случаях переходим на органические пигменты с обработкой поверхности.

Кстати, на производстве инженерных пластиков столкнулись с интересным эффектом: при использовании концентрата в полиамиде-6 цвет проявляется только после полной кристаллизации. Пришлось вводить индикаторные добавки для контроля распределения.

Ошибки при выборе концентратов

Самая частая ошибка — экономия на концентрате. Дешёвые аналоги часто содержат наполнители типа карбоната кальция, который снижает диэлектрические свойства. Для силовых кабелей это недопустимо.

Ещё случай: заказчик купил 'универсальный' концентрат для ПЭ и ПП, а при переходе на поликарбонат получил полное обесцвечивание. Оказалось, термостабильности в 220°C недостаточно — для инженерных пластиков нужен запас до 320°C.

Мы в ООО Чэнду Чжанхэ теперь всегда тестируем концентраты на совместимость с конкретной рецептурой. Особенно важно для модифицированных пластиков — там могут быть присадки, которые вступают в реакцию с пигментом.

Перспективы и ограничения технологии

Сейчас пробуем делать концентраты с антистатическими свойствами — для чистых помещений. Добавляем углеродные нанотрубки, но пока сложно добиться равномерного распределения без агломератов.

Для кабелей с повышенными требованиями к дымообразованию вообще нельзя использовать металлосодержащие пигменты. Приходится искать компромисс между цветостойкостью и пожаробезопасностью.

Из последних наработок — концентраты с УФ-маркировкой для скрытой идентификации. Но тут своя проблема: нужно подбирать оптические отбеливатели, которые не разлагаются при переработке вторичного сырья.

В общем, тема с концентратами красителей только кажется простой. На деле каждый новый проект — это десятки тестов и подборов. Главное — не забывать, что маркировка должна сохраняться на всём сроке службы кабеля, а не только при производстве.