
Когда говорят про сшитый полиолефиновый мастербатч, многие сразу думают про радиационное сшивание при высоких температурах — но тут есть нюанс: если перегреть материал выше 130℃ при облучении, антипирены начинают мигрировать на поверхность. Мы в ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов сначала тоже попали в эту ловушку, пока не подобрали стабилизаторы, которые держат структуру при 125℃. Именно этот порог оказался критичным для долговечности кабельной изоляции.
В 2018 году мы тестировали партию для одного немецкого завода — при 130℃ через 500 часов появлялись микротрещины в зоне сшивки. Снизили до 125℃ — и ресурс вырос до 2000 часов. Дело в том, что при таком режиме радикалы успевают рекомбинировать без деструкции полимерной цепи.
Кстати, малодымящий эффект здесь достигается не только за счёт антипиренов — мы добавили мелкодисперсный оксид молибдена в состав, который работает как дымопоглотитель. Но сначала столкнулись с проблемой агломерации — пришлось разработать совместимое с полиолефином поверхностно-активное вещество.
Сейчас на сайте https://www.zhxclkj.ru мы указываем именно проверенные параметры — например, что наш безгалогенный мастербатч сохраняет эластичность после 300 циклов термоударов. Это не маркетинг, а данные испытаний в камере THERMOTRON.
Раньше мы использовали гидроксид алюминия — дешево, но при 125℃ он уже начинает терять воду. Перешли на комплексный антипирен на основе фосфитов и азотных соединений — дымность упала до 28 Ds по ГОСТ 12.1.044.
Запомнился случай с кабелем для метро — заказчик требовал одновременно огнестойкий класс и гибкость при -60℃. Пришлось комбинировать два типа сшивающих агентов: пероксидный для прочности и силановый для эластичности. Получилось, но выход стабильного продукта был всего 83% — почти полгода оптимизировали рецептуру.
Сейчас в описании продукции на zhxclkj.ru мы честно пишем про ограничения — например, что наш материал не подходит для постоянной работы в масляной среде. Лучше сразу отказаться от неподходящего заказа, чем потом разбираться с рекламациями.
Облучение электронами — кажется простым процессом, но если не контролировать дозу в зоне 12-15 кГр, вместо сетчатой структуры получается хрупкий материал. Мы настраиваем скорость конвейера с точностью до 0,2 м/мин — отклонение всего на 10% снижает срок службы на 30%.
Ещё важный момент — после облучения мастербатч должен 'отлежаться' 36 часов перед грануляцией. Один раз пропустили эту стадию — и получили гранулы с внутренними напряжениями, которые рвали экструдерную головку.
В лаборатории ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов сейчас используют метод ОТИР-спектроскопии для контроля степени сшивки — это дороже, но даёт погрешность всего 2% против 8% у традиционного метода с экстракцией в ксилоле.
Длительный срок службы — это не только стабильная формула. Мы обнаружили, что на старение влияет даже материал бункера-накопителя — нержавейка даёт на 15% лучшие показатели, чем полипропилен. Видимо, из-за электростатических эффектов.
Для особо ответственных объектов (атомные станции, тоннели) мы добавляем ингибитор термоокислительной деструкции на основе стеарата никеля — он дорогой, но продлевает жизнь кабеля до 40 лет. В обычных модификациях обходимся фенолами.
Кстати, наш сайт https://www.zhxclkj.ru не просто так акцентирует на экологичности — при производстве полиолефинового мастербатча мы полностью отказались от пластификаторов на основе фталатов. Это снизило текучесть расплава, зато устранило риск миграции токсинов.
В 2021 году поставили 12 тонн мастербатча для завода в Казани — кабели прошли испытание пожаром в вентиляционной шахте. Протокол показал: температура дыма не превысила 180℃ при требуемых 200℃. Но был и провал — для судовой проводки не учли солёную среду, пришлось переделывать всю партию.
Сейчас разрабатываем модификацию с наноглиной — лабораторные тесты показывают +20% к прочности на разрыв. Но пока не можем стабилизировать дисперсию в промышленных масштабах — при увеличении объёма частицы слипаются.
Если смотреть на перспективы — будущее за гибридными системами, где сшитый полиолефин комбинируется с эластомерами. Но это уже тема для отдельного разговора, а пока наш текущий ассортимент на zhxclkj.ru закрывает 90% потребностей рынка кабельной изоляции.