
Когда слышишь 'полипропиленовый изоляционный мастербатч', первое, что приходит в голову — это стандартные решения для кабельной изоляции. Но на практике всё сложнее: многие производители годами используют устаревшие рецептуры, не учитывая миграцию пластификаторов или термоокислительную деградацию. Мы в ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов через это прошли — в 2020 году пришлось полностью пересматривать состав мастербатчей после жалоб на растрескивание изоляции в условиях Крайнего Севера.
Говорят, что достаточно добавить 5-7% антиоксидантов — и изоляция будет стабильной. На деле же критичен не процент, а совместимость компонентов. Например, когда мы пробовали комбинировать фосфитные стабилизаторы с полиолефиновой основой, получали выпотевание на поверхности через 72 часа термостарения. Пришлось отказаться от трёх потенциальных поставщиков сырья, хотя по паспортам всё сходилось.
Сейчас в наших разработках делаем упор на полипропиленовый изоляционный мастербатч с двойной системой стабилизации — это дороже, но исключает внезапное пожелтение изоляции при перегрузках. Кстати, именно такой подход позволил нам сертифицировать материалы для объектов Минобороны, где требования к дымовыделению жёстче европейских норм.
Особенность нашего производства — использование модифицированных полиолефинов в качестве носителя. Не самый дешёвый вариант, зато гарантирует равномерное распределение добавок даже при высоких скоростях экструзии. Помню, как на испытаниях в Казани кабель с нашим мастербатчем выдержал 15 циклов заморозки при -60°C — для обычного полипропилена это недостижимый показатель.
Когда мы запускали серию полипропиленовый изоляционный мастербатч с нулевым галогеновым содержанием, многие клиенты спрашивали: 'А чем это лучше советских марок?'. Пришлось наглядно демонстрировать испытания на дымовыделение — в закрытой камере разница была как между костром и тлением бумаги. Сейчас это стало стандартом для детских учреждений и метрополитена.
Наша компания ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов изначально закладывала экологичность в базовые принципы. Не из-за моды, а потому что видели последствия использования хлорсодержащих антипиренов в 90-х — коррозия контактов в щитках была массовой проблемой.
Сейчас разрабатываем мастербатч на основе полилактида — теоретически перспективно, но пока есть проблемы с гидролитической стабильностью. В лаборатории показатели отличные, а в полевых условиях при колебаниях влажности начинается постепенное снижение диэлектрических свойств. Вероятно, потребуется дополнительная буферная добавка.
Мало кто учитывает, что дисперсность наполнителей в мастербатче напрямую зависит от типа смесителя. После перехода на двух-шнековые экструдеры ZSK мы смогли снизить содержание антипиренов на 12% без потери огнестойкости — более тонкое распределение дало тот же эффект при меньшей концентрации.
Кстати, о классике ошибок: некоторые производители до сих пор используют шаровые мельницы для измельчения мела — вроде бы экономия, но потом получают абразивный износ фильер экструдера. Мы в своё время наступили на эти грабли, теперь строго контролируем фракционный состав всех минеральных наполнителей.
На сайте https://www.zhxclkj.ru мы не просто так выкладываем рекомендации по температурным профилям переработки — это не абстрактные цифры, а результаты месяцев настроек. Например, для нашего полипропиленовый изоляционный мастербатч серии ZHX-204 критичен нагрев в третьей зоне не выше 185°C, иначе начинается преждевременная кристаллизация.
Когда мы только выходили на российский рынок, думали, что главное — соответствие ГОСТам. Оказалось, важнее понимание региональных условий: в Сибири нужна морозостойкость, на юге — УФ-стабильность, для северных мостов — устойчивость к солевым туманам. Пришлось создавать десять модификаций базового состава.
Сейчас активно работаем над полипропиленовый изоляционный мастербатч для кабелей погружных насосов — там кроме температурных перепадов есть ещё давление и агрессивные среды. Стандартные решения не работают, пришлось вводить дополнительную стабилизацию ионолом и антигореком нового поколения.
Коллеги из Томска недавно поделились наблюдением: наш мастербатч в составе кабельной продукции показал неожиданно высокую стойкость к радиационному старению. Теперь изучаем этот эффект — возможно, случайно наткнулись на перспективное направление для атомной энергетики.
Пробовали делать полипропиленовый изоляционный мастербатч с наноразмерными наполнителями — диэлектрические свойства улучшились, но стоимость производства оказалась неприемлемой для массового рынка. Возможно, вернёмся к этой теме лет через пять, когда подевевеют методы диспергирования.
Зато удачной оказалась разработка с частичной заменой полипропилена на этиленвинилацетат — незначительно ухудшились диэлектрики, зато резко выросла ударная вязкость. Такие компромиссы часто приходится искать в реальной работе.
Сейчас основное направление — создание универсальных мастербатчей, которые можно использовать как в классической кабельной изоляции, так и в термоусаживаемых трубках. Пока не всё гладко: разные требования к текучести расплава и памяти формы. Но уже есть прототипы с регулируемой степенью сшивки.