123 / 160
EuroWire –
март
2009
г.
121
Техническая статья
Совершенствование
рецептуры ПВХ: новая линейка
экологически безопасных
компаундов
Клаудия Аттанасио и Лаура Коллока, «Би энд Би компаундз» (Италия)
Аннотация:
В настоящей работе рассматривается
новая
линейка
компаундов
с
использованием
нанонаполнителя,
которые демонстрируют низкий уровень
воздействия на окружающую среду как
при своемпроизводстве, такивпроцессе
эксплуатации. Указанные компаунды
характеризуются
пламестойкостью,
снижением оптической плотности дыма
и уровня выделения гидрохлорида,
оптимальными
электрическими
характеристиками (например, удельным
объемным сопротивлением) и высокой
термической
стабильностью
при
значительном уменьшении плотности
и, соответственно, веса. Материалы не
содержат вредных веществ, таких как
пластификаторы на основе фосфорной
кислоты,
диэтилгексилфталат
или
тяжелые металлы.
1. Введение
С учетом чрезвычайноширокого спектра
применения кабельные изделия должны
удовлетворять весьма специфическим
требованиям.
На
протяжении
ряда
последних
десятилетий было разработано большое
количество различных полимеров
широкого спектра назначения. Эти
полимеры можно приблизительно
разделить на следующие категории:
термопласты,
термоэластопласты,
эластомеры, сшитые термопласты и
сшитые эластомеры. Соответствующий
полимер выбирается в зависимости от
физических и химических свойств смеси,
определенных стандартом.
Превосходные электромеханические
свойства ПВХ делают его превосходным
материалом для изготовления оболочки,
изоляции и защиты кабеля. Срок
эксплуатации кабельных изделий с
покрытием из ПВХ составляет несколько
десятков лет, что существенно больше
того,
что
могут
гарантированно
обеспечить
любые
другие
виды
материалов. Механическая стойкость и
прочность используемых материалов
имеет важное значение при прокладке
кабеля в любых условиях, будь то
под землей, внутри зданий или под
дорожным покрытием. Благодаря своим
электрическим характеристикам ПВХ
является идеальным материалом для
кабелянизкогоисреднегонапряжениядо
5 кВ. Стандартный диапазон температур
эксплуатации достигает 70 °C, однако он
может быть увеличен до 105 °C за счет
использования специальных составов.
ПВХ сохраняет стабильность при
температурах до –40 °C и непроницаем
для влаги.
Кабельные изделия, используемые
на
промышленных
предприятиях,
электростанциях,
в
многоэтажных
зданиях,
гостиницах,
туннелях
метро, автомобильных туннелях и в
автомобильной
промышленности,
должны соответствовать не только
нормативам на электротехнические
и
механические
изделия
по
характеристикам материала, но и
жестким
требованиям
стандартов
применительно
к
огнеупорным
свойствам. При возникновении пожара
использованные в изделии материалы
также должны продемонстрировать
пониженный
уровень
оптической
плотности, токсичности и коррозионной
активности образовавшегося в процессе
горения дыма.
Многие исследования свидетельствуют,
что
процессы
возникновения
и
распространения случайных пожаров
носят сложный характер. При оценке
влияния на развитие пожара любого
отдельно взятого материала необходимо
учитывать целый ряд факторов. Те виды
пластмасс, которые используются в
строительной промышленности, при
возгорании ведут себя по-разному.
Высокое
содержание
хлора
в
поливинилхлоридных
полимерах
снижает его горючесть, а также
тепловыделение,
способствующее
распространению огня, по сравнению
с другими пластмассами. При внесении
в базовый полимер добавок меняются
характеристики огнестойкости.
Высокая концентрация органических
веществ увеличивает пожароопасность,
тогда как высокая концентрация
неорганических веществ ее снижает.
Составы на основе ПВХ, как и прочие
натуральныеисинтетическиематериалы,
при горении выделяют дым и токсичные
газы.
Значительное
сокращение
выбросов дымовых газов и хлористого
водорода может быть обеспечено
за счет использования специальных
добавок. По результатам независимых
исследований сделано заключение
о том, что уровень токсичности
газообразных продуктов горения ПВХ
превышает уровень токсичности других
обычных строительных материалов в
незначительной степени.
Рядом исследователей признано, что
замена традиционных строительных
материалов на ПВХ не ведет к
существенным изменениям с точки
зрения опасности случайных возгораний
в
строительных
сооружениях.
При комплексной оценке общих
характеристик огнестойкости материала
следует учитывать множество факторов:
Воспламенение
:
ПВХ
обладает
стойкостью
к
воспламенению.
Необходимая для возгорания жесткого
ПВХ температура на 150 °C превышает
температуру возгорания древесины.
Стойкость к воспламенению обычных
композиций на основе гибкогоПВХ ниже,
однако за счет специальных добавок ее
можно существенно увеличить.
Пожароопасность
:
После возгорания
материала
сопряженная
с
этим