125℃ силановый сшитый безгалогенный малодымный огнестойкий полиолефиновый мастербатч для хранения энергии высокого напряжения Производители

Если брать этот конкретный состав – сразу видно, где подводные камни. Многие думают, что главное – это температурный порог 125℃, а на самом деле сложность в балансе между силановой сшивкой и стабильностью при высоком напряжении. У нас в ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов как-раз была партия, где попытались удешевить рецептуру – убрали часть стабилизаторов, и в итоге после 500 часов тестов в высоковольтных аккумуляторах пошла деградация изоляции. Пришлось возвращаться к лабораторным образцам и пересматривать всю систему добавок.

Особенности безгалогенной рецептуры

Сейчас многие производители переходят на безгалогенные малодымные составы, но не все учитывают, что при высоких температурах даже небольшие остатки хлора или фтора могут катализировать распад полиолефина. Мы в свое время столкнулись с тем, что сырье от одного поставщика – вроде бы сертифицированное как безгалогенное – давало при 125℃ летучие соединения, которые осаждались на контактах высоковольтных батарей. Пришлось разработать собственную систему тестирования на галогены не только в исходном сырье, но и в условиях термического старения.

Кстати, про малодымность – это не просто показатель по ГОСТу. В реальных условиях, например, в закрытых помещениях с системами хранения энергии, даже небольшое дымовыделение может привести к ложным срабатываниям датчиков. У нас был случай на одном из предприятий, где использовали корейский мастербатч – вроде бы все параметры в норме, но при локальном перегреве в силовом шкафу дым был едкий, хоть и в небольших количествах. После этого мы стали тестировать дымовыделение не только в стандартной камере, но и в условиях, имитирующих реальные аварии – с точечным нагревом до 300-400℃.

Сейчас на сайте https://www.zhxclkj.ru мы указываем конкретные значения дымовыделения при разных температурах, потому что знаем – для инженеров, проектирующих системы хранения энергии, это критически важно. Не просто 'малодымный', а цифры: при 300℃ – не более 15 Ds, при 400℃ – не более 45 Ds. Это то, что действительно проверяется на практике.

Проблемы сшивки в высоковольтных применениях

Силановый сшитый полиолефин – казалось бы, тема изученная, но когда дело доходит до высокого напряжения, начинаются нюансы. Например, степень сшивки. Если недостаточная – будет текучесть при длительном нагреве, если пересшили – материал становится хрупким. Мы опытным путем вывели для себя оптимальный диапазон 75-85% для применений в высоковольтных аккумуляторах. Меньше – не проходит испытания на стойкость к тепловому старению, больше – при монтаже кабелей появляются микротрещины.

Еще момент – скорость сшивки. В производственных условиях иногда пытаются ускорить процесс, повышая температуру, но тогда может идти неравномерная структура сетки. Помню, как на одном из заводов в Подмосковье пытались адаптировать наш мастербатч под существующие линии – пришлось корректировать и температурный профиль, и время выдержки. В итоге разработали отдельную модификацию с замедленным инициатором сшивки специально для таких случаев.

Сейчас в ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов для высоковольтных применений мы используем систему сшивки, которая активируется постепенно – это позволяет избежать внутренних напряжений в изоляции. Особенно важно для кабелей большого сечения, где неравномерность свойств по толщине изоляции может привести к частичным разрядам.

Термостабильность – не только 125℃

Все смотрят на заявленную температуру 125℃, но на практике важнее поведение материала при циклических нагревах. В системах хранения энергии бывают скачки – кратковременно температура может подскакивать и до 150℃. Наш полиолефиновый мастербатч должен выдерживать такие перегрузки без необратимых изменений. Проверяем минимум 100 циклов 'нагрев-охлаждение' от -40℃ до +150℃ – после этого не должно быть более 15% потери механических свойств.

Кстати, про охлаждение – это отдельная история. В Сибири, где мы тестировали наши материалы для ветропарков с системами накопления энергии, столкнулись с тем, что при резких перепадах температур (от работы на полной мощности до остановки в -50℃) некоторые аналоги трескались. Оказалось, проблема в пластификаторах – пришлось полностью пересматривать их состав, чтобы сохранить эластичность в широком диапазоне температур.

Сейчас в описании продукции на zhxclkj.ru мы специально указываем не только верхний температурный предел, но и сохранение свойств при термических циклах – это то, что действительно волнует эксплуатационников.

Реальные случаи применения

На одном из заводов по производству тяговых аккумуляторов для электробусов использовали наш мастербатч в силовых шинах. Изначально стояла задача – обеспечить не только огнестойкость, но и стойкость к вибрации. Стандартные составы с огнестойкими добавками часто ухудшают механические характеристики, пришлось разрабатывать специальную рецептуру с упрочняющими волокнами.

Еще пример – для подстанций с системами накопления энергии, где требуется категория пожарной безопасности П1. Там важен не только сам материал, но и совместимость с другими компонентами. Как-то раз столкнулись с тем, что наш мастербатч не 'дружит' с герметиком, который использовали для заливки клемм – началась миграция пластификаторов. Пришлось корректировать состав, чтобы исключить такое взаимодействие.

В ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов сейчас для каждого крупного заказа делаем тесты на совместимость – learned the hard way, как говорится. Особенно для высоковольтных применений, где любая мелочь может привести к отказу.

Перспективы развития

Сейчас вижу тенденцию к повышению рабочих температур – уже появляются запросы на 135℃ и даже 150℃. Но просто увеличить температуру – недостаточно, нужно сохранить баланс свойств. Мы экспериментируем с новыми системами стабилизации – классические фенольные антиоксиданты не всегда работают при таких температурах в условиях высокого напряжения.

Еще одно направление – улучшение перерабатываемости. Мастербатч для хранения энергии высокого напряжения часто используется в ответственных применениях, но это не значит, что можно забыть про экологичность. Мы постепенно переходим на добавки, которые не только безгалогенные, но и биодеградируемые – конечно, без ущерба для основных характеристик.

На сайте нашей компании https://www.zhxclkj.ru мы не просто перечисляем характеристики, а стараемся объяснять, для каких именно применений подходит тот или иной состав. Потому что знаем из опыта – универсальных решений не бывает, особенно когда речь идет о высоком напряжении и повышенных температурах.