150℃ силановый сшитый полиолефиновый изоляционный мастербатч Производитель

Когда слышишь про 'силановый сшитый полиолефин для 150℃', половина технологов сразу представляет себе стандартный рецепт с винилтриметоксисиланом, но на деле там есть тонкости с подбором совместимости полимера и силана - мы в ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов через это прошли, когда разрабатывали линейку для кабельной изоляции.

Технологические ловушки при сшивке

Помню, в 2021 году пытались адаптировать немецкий рецепт катализатора дибутилтиндилаурата, но при 150℃ скорость гелеобразования оказалась слишком высокой для тонкостенной изоляции. Пришлось снижать содержание олова до 0.15% и добавлять ингибитор преждевременной сшивки - метилтриметоксисилан как раз помог выйти на стабильные 75% степени сшивки.

Самое коварное в таких системах - влажность перерабатываемого сырья. Даже 200 ppm воды уже вызывали преждевременное отверждение в экструдере. Решение нашли через вакуумную сушку гранулята непосредственно перед загрузкой, но это добавило 15% к себестоимости.

Сейчас наш 150℃ силановый сшитый полиолефиновый изоляционный мастербатч стабильно работает в диапазоне 0.8-2.5% введения в основной полимер. Кстати, для толстостенных изделий рекомендуем увеличивать дозировку до 3% - это дает лучшую стабильность при длительном нагреве.

Полевые испытания и обратная связь

В прошлом году поставили пробную партию на кабельный завод в Подмосковье - жаловались на пузырение изоляции при скорости экструзии выше 12 м/мин. Разбирались три недели, оказалось дело в летучих продуктах конденсации силана. Добавили поглотитель кислоты на основе гидроксида кальция - проблема ушла.

Интересный случай был с кабелем для солнечных электростанций: заказчик требовал сохранения гибкости после сшивки при -40℃. Пришлось модифицировать основу полиолефина метилоктеновым сополимером - сейчас этот вариант идет как 150℃ силановый сшитый полиолефиновый изоляционный мастербатч марки ZHX-S-154.

По данным с производства https://www.zhxclkj.ru, наибольший спрос на модификацию с антипиренами - особенно для кабелей метрополитена. Наши составы с гидроксидом алюминия и силановой сшивкой показывают КПИ 32-35% при испытаниях на группу распространения пламени.

Особенности переработки

Экструдеры с L/D=28 дают лучшие результаты чем короткие червяки - успевает пройти гидролиз силана. Но при этом температура в зоне загрузки должна быть строго ниже 90℃, иначе начинается преждевременное гелеобразование.

Для мастербатчей с наполнением антипиренами важно контролировать дисперсию - агломераты гидроксида алюминия выступают центрами преждевременной сшивки. Мы перешли на комбинированные поверхностно-активные вещества: силановые + стеаратные.

Влажность воздуха в цехе критична - летом при 80% влажности даже вакуумная сушка не спасает. Приходится рекомендовать клиентам устанавливать осушители прямо над загрузочными бункерами. Это большие затраты, но без них стабильного качества не добиться.

Модификации для специальных применений

Для морских кабелей разработали версию с добавкой меди 0.5% - не для стабилизации, а для защиты от обрастания. Но медь катализировала разложение пероксида, пришлось менять всю систему инициаторов.

В варианте для атомных станций убрали все оловоорганические катализаторы - перешли на амины. Правда, температура сшивки поднялась до 170℃, но радиационная стойкость улучшилась на 40%.

Сейчас тестируем гибридный 150℃ силановый сшитый полиолефиновый изоляционный мастербатч с углеродными нанотрубками - для статического рассеяния в взрывоопасных помещениях. Пока проблема с диспергированием, но уже видно перспективу.

Экономика производства

Основная стоимость заложена в силане - цены на винилтриметоксисилан выросли на 60% за два года. Пришлось частично переходить на этилтриметоксисилан, хотя он дает на 15% меньшую степень сшивки.

Оборудование для вакуумной дегазации стоит дорого, но без него не получить стабильного качества. Мы в ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов пошли по пути модернизации существующих экструдеров - разработали модуль промежуточной дегазации.

Себестоимость сильно зависит от объема партии - при заказе менее 5 тонн цена возрастает на 25% из-за сложностей с очисткой линии. Рекомендуем клиентам объединять заказы в рамках ассоциации кабельных заводов.

Перспективы развития

Сейчас вижу тенденцию к снижению температуры сшивки до 120-130℃ - это позволит экономить энергию. Но пока нет хороших катализаторов для таких режимов - пробовали комплексы циркония, но они дают неприемлемый желтый оттенок.

Интересное направление - биоразлагаемые варианты на основе полилактида с силановой модификацией. Пока степень сшивки не превышает 40%, но для временных кабелей уже применимо.

На сайте https://www.zhxclkj.ru мы постепенно выкладываем технические отчеты по испытаниям - это помогает клиентам лучше понимать поведение материалов в реальных условиях. Следующим этапом будет создание базы данных по совместимости с разными марками полиолефинов.