Доктор Пракаш Хадимани
Усовершенствование составов HFFR LLDPE/EVA
C использованием технологии
фракционной геометрии: улучшение дисперсности, механической прочности и огнестойкости
Не содержащие галогенов огнестойкие кабельные компаунды на основе бинарных смесей
линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и этиленвинилацетата (EVA), содержащие
гидроксид алюминия (ATH) или гидроксид магния (MDH), были получены методом двухшнековой
экструзии. Отлитые в форму образцы были изготовлены методом формования под давлением для оценки свойств.
В ходе исследования изучалось влияние параметров обработки, механических характеристик, огнестойкости и морфологии смесей с использованием как технологии фракционной геометрии (FGT), так и обычной конструкции шнека.
Основной целью внедрения технологии фракционной геометрии было подавление образования пика сдвига при компаундировании расплава.
Это - основная причиной термической деструкции в системах LLDPE / EVA/ ATH/ MDH. Результаты показали, что использование антипиренов, не содержащих галогенов, привело к улучшению относительного удлинения при разрыве и предельного кислородного индекса (LOI) при обработке с использованием экструдера Omega 70 мм, поддерживающего технологию фракционной геометрии. Кроме того, обработка методом фракционной геометрии показала более низкую удельную механическую энергию (SME) и
пониженную температуру расплава по сравнению со стандартными конфигурациями шнеков, что указывает на повышенную эффективность процесса и улучшенную стабильность материала.
Включение минеральных наполнителей в полимерные системы первоначально рассматривалось как способ снижения затрат.
Однако с тех пор их роль в качестве функциональных добавок, особенно в
качестве антипиренов, получила широкое признание. В составах безгалогенных антипиренов (HFFR) для достижения адекватных характеристик пожаротушения требуется большое количество микронизированных наполнителей из гидроксида металла - обычно более 50 мас.%.
Полиэтилен (ПЭ) и поливинилхлорид (ПВХ) широко используются в качестве изоляционных материалов в электрических кабелях. Полиэтилен средней плотности (ПСП) и полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) обладают превосходной устойчивостью к растрескиванию под воздействием
окружающей среды, высокой механической прочностью, низким уровнем истирания, хорошими барьерными свойствами и высокой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. Однако не содержащие галогенов полиолефиновые системы требуют включения неорганических
антипиренов, таких как гидроксид алюминия (ATH) и гидроксид магния (MDH), для соответствия нормативным стандартам пожарной безопасности. ПВХ, хотя и прост в обработке, создает серьезные проблемы для окружающей среды и здоровья, поскольку при горении он выделяет
агрессивные и токсичные газы. Напротив, не содержащие галогенов негорючие антипирены на основе полиолефинов производят минимальное количество дыма и не выделяют опасных газов при горении, что делает их более подходящими для применения в кабелях, отвечающих экологическим
требованиям.
Установка кабелей— часто расположенных пучками или вертикальными стояками, представляет серьезную опасность распространения пожара. В высотных зданиях более 80% смертельных случаев, связанных с пожарами, связаны с вдыханием дыма и воздействием токсичных газов, а не с
прямым контактом с пламенем. Следовательно, разработка огнестойких изоляционных материалов для кабелей с улучшенными противопожарными характеристиками имеет важное значение для повышения пожарной безопасности и снижения опасных для жизни факторов.
Гидроксиды металлов в настоящее время являются наиболее широко используемыми негалогеновыми огнезащитными наполнителями. Среди них, на тригидраталюминия (ATH, Al(OH)₃) и гидроксид магния (MDH, Mg(OH)₂) приходится наибольшее мировое потребление благодаря их доступности, экономической эффективности и доказанным возможностям
пожаротушения.