
Если брать наш 125℃ силановый сшитый мастербатч, многие думают, что главное — это температурный порог. Но на деле стабильность при циклическом нагреве куда важнее, и это часто упускают даже опытные технологи.
В прошлом году мы с коллегами из ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов тестировали партию силановый сшитый мастербатч для кабелей солнечных электростанций. Заявленные 125℃ — это не постоянная рабочая температура, а пиковая при аварийных режимах. Постоянная нагрузка должна быть ниже — около 105-110℃, иначе деградация ускоряется в разы.
Интересный момент: некоторые производители экономят на ингибиторах преждевременного сшивания, и тогда мастербатч начинает гелеобразование уже в экструдере. Приходится снижать температуру обработки, но это бьет по дисперсии — вечный компромисс.
Кстати, на сайте https://www.zhxclkj.ru мы как раз выложили технические заметки по этому поводу. Там есть конкретные цифры по времени полусшития для разных марок полиэтилена — пригодится тем, кто сам ведет разработки.
Когда мы начинали работать с мастербатч для хранения энергии, думали, что главное — это электрическая прочность. Оказалось, что совместимость с безгалогенными антипиренами куда критичнее. В некоторых партиях наблюдали миграцию пластификаторов на поверхность изоляции через 2-3 месяца хранения.
Особенно сложно с тонкостенными оболочками для аккумуляторных систем — там даже незначительное выпотевание приводит к потере адгезии между слоями. Пришлось полностью пересматривать систему стабилизаторов.
Коллеги из Чэнду Чжанхэ как раз специализируются на экологичных материалах для кабелей, и их наработки по совместимости компонентов очень помогли. В их ассортименте есть серии с низким дымообразованием, которые хорошо работают в связке с нашими разработками.
Многие забывают, что сшитый мастербатч продолжает работать после экструзии. Как-то раз на монтаже кабельных линий для ветропарка рабочие хранили бухты под прямым солнцем при +40℃ — через неделю изоляция стала излишне жесткой.
Пришлось срочно переписывать инструкции по хранению и монтажу. Теперь всегда указываем не только температурный режим эксплуатации, но и допустимое время хранения после производства.
Кстати, для систем хранения энергии это особенно важно — там кабели часто прокладывают в замкнутых пространствах с плохой вентиляцией. Температура может достигать 80-90℃ даже без аварийных ситуаций.
Лабораторные испытания обычно проводят в идеальных условиях, но мы дополнительно тестируем образцы после термического старения в масле — как в трансформаторных отсеках накопителей энергии. После 3000 часов при 110℃ некоторые образцы теряли до 40% эластичности.
Интересно, что 125℃ силановый сшитый от разных поставщиков ведет себя по-разному. У некоторых после теплового старения резко падает стойкость к трекингу — видимо, мигрируют побочные продукты реакции сшивания.
В новых разработках мы используем модифицированные пластики от Чэнду Чжанхэ — их инженерные пластики показывают лучшую стабильность параметров после длительного теплового воздействия.
Сегодня многие производители пытаются удешевить мастербатч для хранения энергии, увеличивая содержание наполнителей. Но при содержании мела выше 60% резко падает стойкость к многократным изгибам — а это критично для мобильных систем хранения энергии.
Мы провели серию испытаний на циклический изгиб — после 5000 циклов образцы с высоконаполненными композициями показывали микротрещины в зоне сшивания. Пришлось найти компромиссный вариант с 55% наполнением и дополнительными эластомерами.
Кстати, именно такие задачи хорошо решают функциональные маточные смеси от специализированных производителей. В ООО Чэнду Чжанхэ как раз предлагают различные полимерные функциональные маточные смеси, которые можно адаптировать под конкретные требования.
В итоге скажу: с 125℃ силановый сшитый мастербатч никогда нельзя работать по шаблону. Каждый новый проект — это новые вызовы, и готовых решений здесь быть не может. Главное — не забывать про реальные условия эксплуатации, а не только про лабораторные нормативы.