
Когда слышишь про сшивающиеся безгалогенные бездымные кабельные материалы, многие сразу представляют лабораторные условия и идеальные характеристики. Но в реальности даже у проверенных производителей вроде ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов бывают партии, где степень сшивки 'плавает' на 2-3%. Мы как-то получили материал с заявленным показателем 75%, а фактически едва выходило 70% – пришлось корректировать температурный профиль на экструдере.
Основная сложность – добиться равномерной сетчатой структуры без применения пероксидов, которые могут давать побочные продукты. В материалах от zhxclkj.ru используют со-агенты на основе винилсиланов, но и там есть подвох: если влажность в производственном цехе превышает 40%, гидролиз идет неравномерно. Помню, в ноябре 2022 из-за сырости получили партию с пятнистой гель-фракцией.
Температурные окна обработки – отдельная головная боль. Идеальный диапазон 135-150°C, но на старых линиях типа Troester трудно выдержать точность ±1.5°C. При перегреве выше 155°C начинается преждевременное структурирование, а ниже 130°C – неполная сшивка. На сайте https://www.zhxclkj.ru правильно указывают параметры, но на практике приходится делать поправку на износ оборудования.
Сейчас пробуем гибридные системы с добавкой 0.3% триаллилизоцианурата – показывает стабильные 78-80% гель-фракции даже при колебаниях влажности. Но стоимость вырастает почти на 12%, что для массовых проектов критично.
Замеры по IEC 61034 часто не отражают реальной картины. Лабораторные тесты проводят в идеальной тяге, а в замкнутом пространстве кабельные трассы дают совершенно другую оптическую плотность дыма. Как-то тестировали образцы из модифицированного ПЭТФ от Чэнду Чжанхэ в имитации кабельного коллектора – показатель дымности вырос с заявленных 15% до фактических 28%.
Интересно, что добавка 5% гидроксида алюминия хоть и снижает дымность, но ухудшает гибкость готового кабеля. При радиусе изгиба менее 5D появляются микротрещины в изоляции. Пришлось искать компромисс через комбинацию с борной кислотой.
Сейчас многие требуют соответствия не только по дымности, но и по токсичности продуктов горения – тут как раз выигрывают составы без галогенов. Но нужно следить за содержанием азота – при термораспаде может образовываться HCN.
На линиях Bausano или Cincinnati Extrusion эти материалы ведут себя капризнее стандартных композиций. Скорость экструзии приходится снижать на 15-20%, иначе появляются продольные полосы. Особенно заметно на диаметрах свыше 50 мм – видимо, сказывается высокая вязкость расплава.
Охлаждение в вакуумной калибровке – отдельная тема. Для безгалогенных кабельных материалов перепад температур должен быть плавным, иначе возникает остаточное напряжение. Как-то при скорости 2.8 м/мин получили коэффициент усадки 3.1% вместо допустимых 2.5% – пришлось переделывать 400 метров кабеля.
Глубокая очистка шнека – обязательный этап при переходе с галогенсодержащих составов. Остатки хлора даже в 0.01% могут инициировать преждевременное структурирование. Рекомендую трехступенчатую промывку: сначала ПЭ низкой плотности, затем технический воск, и только потом рабочий материал.
У ООО Чэнду Чжанхэ неплохая система входного контроля, но мы дополнительно ввели тест на стабильность Melt Flow Rate. Если показатель за 30 минут нагрева меняется более чем на 0.5 г/10 мин – партию возвращаем. Особенно важно для тонкостенных изоляций, где неоднородность приводит к локальным перегревам.
Испытание на стойкость к тепловому старению часто проводят в упрощенном режиме – 7 дней при 135°C вместо требуемых 14. Но мы выявили, что критичные изменения эластичности проявляются только после 10-12 дней экспозиции. Теперь настаиваем на полном цикле даже для сертификационных испытаний.
Интересный случай был с партией кабеля для метрополитена: при монтаже в кабельных каналах обнаружилось, что материал 'памятuje' первоначальную намотку. Оказалось – недостаточная степень сшивки, всего 68%. Пришлось усиливать рецептуру дополнительными сшивающими агентами.
Себестоимость километра кабеля с использованием составов от zhxclkj.ru вырастает на 18-22% compared с галогенсодержащими аналогами. Но при проектировании объектов с повышенными требованиями пожарной безопасности это окупается за счет упрощения системы дымоудаления.
Например, в проекте торгового центра в Казани смогли сократить количество дымовых извещателей на 15% именно благодаря низкому дымообразованию кабельной продукции. Это дало экономию на оборудовании около 300 тыс. руб.
Сейчас рассматриваем возможность использования вторично переработанных компонентов – технически возможно до 12% регранулята в составе. Но пока не получается сохранить стабильность диэлектрических характеристик, особенно при повышенных частотах.
Экспериментируем с нанокомпозитами на основе монтмориллонита – улучшаются механические свойства, но резко растет вязкость. Для экструзии требуется давление свыше 450 бар, что не все линии выдерживают.
Еще одна проблема – совместимость с цветными концентратами. Органические пигменты часто тормозят реакцию сшивки. Пришлось разрабатывать специальную серию неорганических пигментов с оксидами железа.
Сейчас в лаборатории Чэнду Чжанхэ тестируют композиции с повышенной стойкостью к УФ – для солнечных электростанций. Первые результаты обнадеживают: после 2000 часов ускориенных испытаний остаточная эластичность сохраняется на уровне 85%.
В целом, если говорить о производителе сшивающихся безгалогенных материалов, важно смотреть не только на заявленные характеристики, но и на стабильность параметров от партии к партии. У китайских коллег из ООО Чэнду Чжанхэ за последние два года удалось снизить разброс показателя степени сшивки с ±5% до ±2.5% – это уже серьезный прогресс. Хотя идеального материала все еще нет, текущие разработки позволяют закрывать 90% практических задач в области кабельной изоляции.