Силановый сшитый безгалогенный малодымный огнестойкий полиолефиновый изоляционный суперконцентрат класса B1 завод

Когда видишь эту техническую формулировку, многие сразу думают о стандартных решениях для кабельной изоляции, но на практике здесь кроется целый пласт технологических компромиссов. В ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов мы прошли через серию экспериментов, прежде чем поняли, как сочетание силановой сшивки с безгалогенной формулой влияет на реальные характеристики при разных температурах эксплуатации.

Технологические нюансы производства

Основная сложность при создании силанового сшитого безгалогенного малодымного огнестойкого полиолефинового изоляционного суперконцентрата класса B1 — не просто достичь заявленных параметров по дымности и огнестойкости, а сохранить стабильность этих характеристик при переходе от лабораторных условий к промышленному производству. На нашем производстве в ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов столкнулись с тем, что даже незначительные колебания влажности при хранении сырья могли привести к преждевременному началу реакции сшивки.

Особенно критичным оказался подбор катализаторов для силановой сшивки — классические оловоорганические соединения иногда давали нестабильную скорость поперечных связей. Пришлось разрабатывать гибридную систему, где часть катализатора вводится на стадии компаундирования, а часть — непосредственно перед экструзией. Это решение позволило нам на сайте https://www.zhxclkj.ru предлагать материалы с предсказуемым временем гелеобразования.

Многие недооценивают важность степени сшивки для дымности — если погоняться за максимальной плотностью сетки, можно получить прекрасные механические свойства, но при этом выделение дыма при горении возрастет на 15-20%. Мы нашли оптимальный баланс при 75-80% степени сшивки, что подтвердилось испытаниями по ГОСТ Р МЭК 61034-2.

Особенности применения в различных условиях

При тестировании на объектах с повышенной вибрацией (метрополитен, промышленные предприятия) выяснилось, что стандартные рецептуры малодымного огнестойкого полиолефинового изоляционного суперконцентрата не всегда обеспечивают достаточную стойкость к микротрещинам. Добавление специальных эластомерных модификаторов в состав позволило решить эту проблему, хотя пришлось пожертвовать 2-3% показателя кислородного индекса.

Интересный случай был при монтаже в туннелях с постоянной влажностью — первоначальные образцы показывали снижение Tracking Resistance после 6 месяцев эксплуатации. Анализ показал миграцию гидрофильных компонентов к поверхности изоляции. Корректировка системы стабилизаторов и введение дополнительных гидрофобизаторов решила проблему, но потребовала пересмотра всего технологического регламента.

Для объектов с особыми требованиями к экологичности (школы, больницы) мы разработали модификацию с пониженным содержанием антипиренов — вместо традиционного ATH/MDH системы использовали комбинацию фосфор-азотных соединений с наноглинами. Это снизило дымность еще на 12%, хотя и увеличило стоимость килограмма примерно на 15%.

Ошибки и находки в разработке

Первые промышленные партии в 2021 году показали нестабильность при длительном хранении — через 4-5 месяцев вяление катализатора приводило к снижению скорости сшивки. Оказалось, проблема в тонкодисперсных наполнителях, которые адсорбировали часть каталитической системы. Переход на поверхностно-модифицированные наполнители с гидрофобной обработкой полностью устранил этот дефект.

Была и курьезная ошибка — пытались увеличить огнестойкость за счет введения цеолитов, но они абсорбировали влагу и нарушали процесс силановой сшивки. Пришлось разрабатывать специальные осушительные картриджи для системы подачи сырья, что теперь стало стандартом для нашего производства.

Наиболее удачным решением оказалось использование сополимеров этилена с винилсиланами специальной очистки — это позволило снизить содержание летучих на 40% и одновременно улучшить стабильность расплава при экструзии. Такие материалы теперь составляют основу нашего ассортимента на https://www.zhxclkj.ru в разделе специализированных композиций.

Взаимодействие с производственным оборудованием

При переходе с лабораторных миксеров на промышленные двух-шнековые экструдеры возникли проблемы с распределением компонентов — особенно это касалось антипиренов с разной насыпной плотностью. Разработанная нами система предварительного компактирования сырья позволила добиться однородности показателя текучести расплава в пределах ±0.5 г/10 мин.

Температурные режимы экструзии оказались критичными для сохранения огнестойких свойств — при превышении 195°C начиналась деградация части антипиренов. Пришлось модифицировать конструкцию головки и зон дегазации, чтобы обеспечить равномерный прогрев без локальных перегревов.

Для клиентов, использующих оборудование с разной длиной цилиндра, мы разработали две модификации суперконцентрата — с разной скоростью плавления. Это простое решение значительно упростило внедрение нашего материала на различных производствах без необходимости перенастройки всего технологического процесса.

Перспективы развития технологии

Сейчас мы в ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов экспериментируем с гибридными системами, где часть силановых групп заменена на акриловые — это позволяет улучшить адгезию к медной жиле без потери эластичности. Первые результаты обнадеживают, хотя стоимость пока выше традиционных решений.

Интересное направление — разработка материалов для ретрофита существующих кабельных линий, где требуется сочетание высокой гибкости и стойкости к многократным изгибам. Здесь классические полиолефиновые изоляционные суперконцентраты класса B1 показывают ограничения, и мы работаем над композициями с памятью формы.

Учитывая ужесточение экологических норм, ведем исследования по замене традиционных антипиренов на биоразлагаемые аналоги. Пока это лабораторные разработки, но к 2025 году планируем выйти на промышленные испытания. Вся актуальная информация по этому направлению будет появляться на нашем сайте https://www.zhxclkj.ru в разделе новых разработок.