
Если брать наш 90℃ экологически чистый малодымящий безгалогенный огнестойкий полиолефиновый изоляционный мастербатч – многие думают, что главное тут температура 90°C, а на самом деле ключевое – это как раз сочетание низкой дымности с огнестойкостью без галогенов. В ООО Чэнду Чжанхэ Новые технологии материалов мы с 2018 года намучились с подбором именно антипиренов, которые не сыпят дым при тлении и не нарушают гибкость кабеля.
Когда только начинали эксперименты с полиолефином вместо ПВХ, столкнулись с тем, что даже при 85°C некоторые партии мастербатча начинали 'потеть' – выпотевание пластификатора. Пришлось полностью пересматривать систему стабилизаторов. Сейчас на https://www.zhxclkj.ru в описании продукции мы специально указываем испытания на термостабильность при циклическом нагреве до 110°C, потому что знаем – клиенты часто экономят и нагружают кабель сверх нормы.
Заметил интересное: многие конкуренты до сих пор используют соединения сурьмы как синергисты, но тогда про экологичность можно забыть. Мы в ООО Чэнду Чжанхэ перешли на гидроксид магния специальной градации – да, дороже, зато при горении вообще нет едких испарений. Как-то тестировали кабель в закрытой камере – разница с обычным составом видна невооруженным глазом: дым белый, не едкий, видимость сохраняется.
Кстати, о рецептуре – если брать наш мастербатч для изоляции, там важно соблюсти баланс между текучестью и механическими свойствами. Была история, когда немецкий экструдер 'не взял' нашу разработку – оказалось, мы перестарались с антипиренами, расплав стал слишком вязким. Пришлось добавлять модифицированный полиэтиленовый воск, но это уже ноу-хау конкретно нашего производства.
В 2021 году поставили партию кабеля с нашим мастербатчем на объект в Сочи – монтажники потом звонили благодарить, что при прокладке в лотках не было характерного зуда в горле. Это я к тому, что многие производители до сих пор халтурят с промывкой оборудования после галогенсодержащих составов.
Кстати, про экологичность – мы в лаборатории ООО Чэнду Чжанхэ специально проводили тесты на миграцию тяжелых металлов. Не потому что требуют стандарты, а потому что видели, как в подземных переходах крысы грызут кабельную изоляцию. Наш безгалогенный состав полностью биологически инертен после отверждения.
Замеры дымности – отдельная тема. По NBS камере у нас стабильно 15-18% светопропускания, хотя норматив допускает до 30%. Но тут важно – мы добились этого не за счет силиконовых добавок (они ухудшают адгезию к меди), а через комбинацию фосфор-азотных соединений.
Многие заказчики требуют 90°C как максимальную рабочую температуру, но не учитывают пиковые нагрузки. В наших ТУ мы специально прописываем кратковременный нагрев до 130°C – проверяли на кабелях для солнечных электростанций, где в жаркий день температура на поверхности изоляции достигает 115°C.
Запомнился случай с кабелем для лифтовых шахт – заказчик пожаловался на растрескивание изоляции через полгода. Оказалось, при монтаже использовали термоусадочные муфты с нагревом до 200°C, а наш полиолефин хоть и огнестойкий, но термоусадку не любит. Пришлось разрабатывать отдельную маркировку для монтажников.
Сейчас в новых разработках добавляем термостабилизаторы на основе меди – да, немного дороже, но ресурс при 90°C увеличивается с 25 до 40 лет по ускоренным испытаниям. Хотя для большинства проектов это избыточно, но для АЭС или метро – критично.
В ООО Чэнду Чжанхэ изначально использовали двухшнековые экструдеры с L/D=40, но для равномерного распределения антипиренов перешли на машины с L/D=48. Разница в дисперсности добавок – при микроскопии видно, что частицы гидроксида магния не превышают 2-3 мкм против 5-8 у аналогов.
Влажность сырья – бич всех производителей. Как-то в жаркий сезон получили партию с влажностью 0.3% вместо требуемых 0.1% – на выходе мастербатч давал пузыри при экструзии. Теперь сушим гранулы прямо перед загрузкой, хотя это удорожает процесс на 7%.
Система охлаждения расплава – раньше использовали водяные ванны, но сейчас перешли на воздушное охлаждение с точным контролем скорости кристаллизации. Это дает более стабильные диэлектрические свойства, правда, требует тонкой настройки температуры воздуха.
При замене ПВХ на наш полиолефиновый мастербатч многие забывают про коррекцию скорости экструзии – приходится снижать на 15-20%, иначе появляется продольная рябь. Это мы выяснили эмпирически на производстве кабелей для ЖКХ.
Интересный момент с цветом – для безгалогенных составов нельзя использовать обычные пигменты на основе кадмия. Мы разработали свою палитру на основе комплексных неорганических соединений, которые не влияют на огнестойкость.
Последняя разработка – мастербатч с пониженной плотностью (0.98 г/см3) для облегченных кабелей. Поначалу были проблемы с всплытием добавок, но решили за счет введения связующих агентов. Такие кабели сейчас активно используют в ветроэнергетике.
В целом, если подводить итоги – основной прогресс в последние годы идет не в повышении температурных характеристик, а в улучшении технологичности переработки. Наш огнестойкий полиолефиновый изоляционный мастербатч хоть и соответствует всем стандартам, но главное его преимущество – предсказуемость поведения на стандартном оборудовании. Как показала практика, именно стабильность параметров от партии к партии ценится больше, чем рекордные цифры в спецификациях.