Экологичный оболочечный материал безгалогенный, с низким дымовыделением на 90°C заводы

Когда видишь запрос про безгалогенные оболочечные материалы, первое, что приходит в голову — это вечная дилемма между 'зелёными' стандартами и реальной термостабильностью. Многие до сих пор путают низкодымные составы с обычными ПВХ-аналогами, хотя разница в поведении при 90°C критична для объектов типа метро или тоннелей.

Что на самом деле скрывается за маркировкой 'экологичный'

В ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов мы столкнулись с тем, что некоторые клиенты присылали ТЗ с требованиями к дымовыделению по ГОСТ 12.1.044, но при этом ожидали ценник как у стандартных полиолефинов. Пришлось буквально на схемах рисовать, почему материал с низким дымовыделением при 90°C требует иной рецептуры — например, введение алюминиевых гидроксидов против классических антипиренов.

Один из заводов в Татарстане как-то запросил образцы для кабелей системы аварийного освещения. Поставили им опытную партию на основе полиэтилена с зольностью 65% — в лаборатории всё идеально, а при монтаже в кабельных лотках материал начал 'плавать' при 87°C. Оказалось, термостабилизаторы не учли локальные перегревы от соседних силовых линий.

Сейчас для таких случаев держим отдельную линейку с пониженной температурой начала деформации — не 90°C, а 82°C, но с гарантией сохранения параметров дымовыделения даже при длительном нагреве. Кстати, именно этот опыт позже лег в основу модификации FD980AS, которую сейчас тестируют для объектов РЖД.

Проблемы адаптации рецептур к российским стандартам

Европейские EN 50575 и наши ТР ТС 004/2011 по пожарной безопасности расходятся в методиках испытаний. Например, тот же безгалогенный материал для оболочек по европейским нормам может показывать дымовыделение 40% Ds, а по нашему ГОСТ — уже 60%. Пришлось пересматривать пропорции наполнителей: вместо стандартных 120 фракций мела использовать 90-100, плюс добавить связующие присадки.

На площадке в Екатеринбурге был курьёзный случай — заказчик требовал сертификат соответствия на кабель по ТР ТС, но при этом использовал немецкое оборудование с температурным режимом под евростандарты. Выходило, что наш оболочечный материал формально не проходил по параметру 'тепловое старение' при 136°C, хотя фактически эксплуатация велась при 70°C. Разрабатывали гибридный протокол испытаний.

Сейчас в ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов для таких случаев сформировали пакет документов с двойной сертификацией — это позволяет избежать 80% спорных ситуаций на тендерах. Особенно востребовано для объектов, где закупается импортное оборудование, но действуют российские нормы пожарной безопасности.

Технологические компромиссы при работе с температурным диапазоном

Изначально считалось, что материал на 90°C — это универсальное решение для большинства помещений. Но при обследовании объектов в Сочи выяснилось: в подвальных этажах с высокой влажностью даже сертифицированные образцы давали рост дымовыделения на 15-20% после 6 месяцев эксплуатации. Пришлось вводить дополнительную группу гидрофобизаторов.

Ещё один нюанс — совместимость с красителями. Для маркировки фаз часто требуются цветные полосы, а некоторые пигменты на основе кобальта катализировали разложение основы при длительном нагреве. Перешли на органические пигменты немецкого производства, хотя это удорожание на 7-9%.

Сейчас ведём переговоры с химическим комбинатом в Дзержинске о локализации аналогов — пока результаты нестабильные, треть партий идёт в брак из-за примесей тяжёлых металлов. Но если удастся выйти на стабильные параметры, это снизит себестоимость для массовых проектов типа жилищного строительства.

Практические кейсы внедрения на промышленных объектах

Для завода в Набережных Челнах делали кабельную линию вдоль литейного цеха — расстояние до горячих участков всего 3.5 метра. Рассчитывали, что оболочечный материал с низким дымовыделением выдержит кратковременные скачки до 110°C, но через 4 месяца на отдельных участках появились микротрещины. Пришлось добавлять наружную термостойкую оплётку, хотя это противоречило концепции 'экологичности'.

Успешный пример — система кабельного обогрева трубопроводов в Мурманске. Там как раз использовали модификацию для арктических условий: рабочая температура 90°C, но с запасом по морозостойкости до -60°C. Интересно, что по пожарным тестам этот вариант показал даже лучшие результаты, чем стандартный — видимо, из-за особенностей кристаллической структуры после глубокого охлаждения.

Сейчас этот опыт используем в проекте для Бованенковского месторождения, правда, там добавилась проблема УФ-стабилизации — на открытых участках даже северное солнце за полгода вызывало поверхностное пожелтение. Решили совмещённой добавкой воска и бензотриазола.

Перспективы развития линейки экологичных материалов

Сейчас в портфеле ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов около 15 марок безгалогенных композиций, но для сегмента ЖКХ всё ещё не хватает бюджетных решений. Пытались снизить стоимость за счёт вторичного полиэтилена, но тогда проседали параметры дымовыделения — при 90°C давали до 350% Ds против требуемых 250%.

Ведутся эксперименты с наноразмерными наполнителями — в частности, с модифицированным монтмориллонитом. Лабораторные тесты обнадёживают: при 90°C дымовыделение не превышает 180% Ds, но пока не удаётся добиться стабильной дисперсии в промышленных экструдерах.

Коллеги из Китая предлагают готовые решения на основе силиконовых эластомеров, но там принципиально иная химия — хотя дымовыделение действительно близко к нулю, стоимость в 2.3 раза выше наших разработок. Для массового рынка пока не вариант, разве что для спецпроектов типа атомных станций.