Силановый сшитый изоляционный материал EPR и эластомерный изоляционный материал Производитель

Когда вижу запросы про 'силановый сшитый EPR' или 'эластомерный изоляционный материал', всегда вспоминаю, сколько людей до сих пор путают технологию сшивки пероксидной и силановой. У нас в ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов были случаи, когда заказчики требовали 'просто эластомер', не понимая, что для кабелей среднего напряжения нужна именно контролируемая сшивка — и вот здесь начинаются тонкости, которые в учебниках не опишешь.

Силановый сшитый EPR: между теорией и цехом

С силановой сшивкой EPR работаем лет десять, и до сих пор помню первые эксперименты, когда влажность в цехе влияла на скорость отверждения сильнее, чем указывалось в техкартах. Пробовали разные катализаторы — оловоорганические, титанаты — но стабильность параметров вышла только когда начали сушить полимерную основу перед вводом силана. Сейчас в силановый сшитый изоляционный материал добавляем модифицированные силоксаны, которые меньше зависят от сезонной влажности, но всё равно каждый новый рулон проверяем на остаточное удлинение.

Кстати, про ошибки: в 2018 году пытались ускорить процесс, увеличив долю силана — получили преждевременное гелеобразование прямо в экструдере. Пришлось останавливать линию, разбирать головку... Теперь всегда говорим технологам: 'не гонитесь за скоростью, лучше стабильность'. Именно после этого случая разработали систему предварительной активации силана в компаунде, которую теперь используем для кабелей на 6-10 кВ.

Что касается сырья — пробовали и европейские силаны, и корейские, но остановились на японских марках. Не потому, что они 'лучше', а потому что стабильность поставок и предсказуемость реакций важнее разницы в цене. Хотя, честно говоря, китайские аналоги последние два года сильно подтянулись — возможно, скоро пересмотрим политику закупок.

Эластомерные изоляционные материалы: не только EPR

Многие думают, что 'эластомерный изоляционный материал' — это обязательно EPR или XLPE. Но у нас в ассортименте есть модификации на основе EVA с добавлением антипиренов — для тех случаев, когда нужна гибкость плюс стойкость к возгоранию. Кстати, именно такие составы часто требуют дополнительной обработки поверхности перед нанесением экрана — обычная промывка растворителем не всегда срабатывает, приходится использовать плазменную активацию.

Особенность наших разработок — совместимость с безгалогенными добавками. Когда только начинали производство эластомерный изоляционный материал для судовых кабелей, столкнулись с тем, что стандартные антипирены снижали эластичность на 40%. Пришлось переформулировать всю рецептуру — ввели меламиновые производные в комбинации с фосфатами, но это повлияло на диэлектрические потери... В общем, месяца три ушло на балансировку свойств.

Сейчас для ответственных объектов (метро, АЭС) используем трёхслойную структуру: внутренний проводящий слой — основной эластомер — внешний защитный компаунд. И здесь важна не столько рецептура, сколько контроль температуры на каждом этапе экструзии. Наш технолог даже завёл журнал 'сезонных настроек' — зимой и летом параметры различаются на 15-20% из-за вязкости сырья.

Практические сложности с совместимостью материалов

Одна из проблем, о которой редко пишут в каталогах — совместимость изоляции с медью особой чистоты. Когда перешли на бескислородную медь, обнаружили, что адгезия к EPR ухудшилась. Пришлось разрабатывать промежуточный подслой на основе модифицированного полиолефина — кстати, эту разработку потом запатентовали как раз под маркой ООО Чэнду Чжанхэ.

Ещё момент: при сшивке силановым методом часто игнорируют влияние остаточных катализаторов на старение. Мы проводили ускоренные испытания — образцы с некоторыми марками олова теряли 30% эластичности после 1000 циклов термоудара. Сейчас используем только проверенные каталитические системы, хотя они дороже на 25%.

Интересный случай был с кабелем для Крайнего Севера: стандартный EPR при -60°C трескался. Добавление пластификаторов помогало, но снижало термостойкость. Выход нашли в совмещении EPR с небольшим процентом силикона — получили гибридный материал, который и мороз выдерживает, и на +90°C не течёт. Такие решения — именно то, чем гордится наша лаборатория на https://www.zhxclkj.ru

Оборудование и технологические нюансы

Многие производители думают, что для силановой сшивки подойдёт любая экструзионная линия. На практике — только с точным контролем температуры в зонах и вакуумным удалением летучих. У нас после перехода на японские экструдеры с цифровым управлением брак по гелеобразованию снизился с 8% до 0.5%.

Важный момент — чистота сырья. Как-то получили партию EPR с примесью полипропилена (поставщик сказал 'незначительное количество') — в итоге вся сшивка пошла неравномерно, кабель не прошёл испытания на частичные разряды. Теперь каждый килограмм проверяем на ИК-спектрометре, хотя это и увеличивает себестоимость.

Для эластомерных составов критична подготовка поверхности — особенно при многослойной экструзии. Используем лазерную очистку перед нанесением экрана, хотя изначально считали это излишеством. Но практика показала: без этого адгезия нестабильная, особенно при перепадах влажности.

Конкретные примеры и выводы

Из последних успешных проектов — кабель для морских ветроэлектростанций. Требовалась стойкость к солёной воде + гибкость + безгалогенная изоляция. Сделали на основе силанового EPR с добавлением нашина (гидрофильного наполнителя) — прошёл все испытания в НИИ Кabel. Подробности есть на нашем сайте в разделе 'специальные решения'.

Неудачный опыт тоже был — пытались создать универсальный материал для ВВГ и КГ. В теории — один состав с разными добавками. На практике — не получилось добиться стабильности параметров, пришлось вернуться к раздельным рецептурам. Вывод: иногда специализация важнее универсальности.

Сейчас работаем над материалами с повышенной стойкостью к частичным разрядам — для кабелей на 35 кВ. Испытываем нанокомпозиты на основе EPR с диэлектрическими наполнителями. Пока результаты обнадёживающие — ресурс увеличился на 40% по сравнению со стандартными составами. Думаю, через год-два запустим в серию.