EoW May 2010

Техническая статья

отрезке одиночного кабеля длиной 24-дюйма. Вертикально расположенный образец готового кабеля не должен распространять горение по всей длине, а также не должен распространять горение на горючие материалы, находящиеся рядом с ним, во время или после приложения стандартного тестового очага пламени в течение одной минуты, либо в интервале между такими приложениями. Стандартное тестовое пламя имеет номинальную высоту 125 мм, при этом номинальная мощность тепловыделения составляет 500 Вт, или 1700 БТЕ/ч. Пламя прикладывается три раза, каждый раз в течение одной минуты. Интервал между приложениями пламени должен составлять 30 секунд, вне зависимости от того, прекращается горение образца через 30 секунд после предыдущего приложения пламени или нет. В случае сгорания флажкового индикатора более чем на 25 % или воспламенения хлопковой подкладки при проведении испытания кабель выбраковывается [6] . Результаты испытаний на распространение пламени по кабелю согласно стандарту VW1 и методике 1061 зависят от конструкции кабельно- проводниковых изделий, например, от толщины слоя изоляции, толщины слоя оболочки и количества изолированных проводов. Испытание с помощью конического калориметра Испытание с помощью конического калориметра представляет собой стендовое испытание, разработанное Национальным институтом по стандартам и технологиям (NIST) [7] . Испытание проводится с целью сжигания небольших образцов для определения скорости тепловыделения, времени воспламенения и количественной оценки дымообразования и обугливания. Основной принцип, хотя и эмпирический, основывается на наблюдении, согласно которому полезный объем теплоты горения пропорционален количеству кислорода, которое требуется для процесса горения. Таким образом, для исследования новых, не поддерживающих горения смесей на основе стирольных ТПЭ требовалось провести испытания с помощью конического калориметра. 2.3 Технология производства полимеров и смол Стирольные блок-сополимеры (SBC) используются в производстве кабельно- проводниковых изделий. Значительные успехи в развитии технологии гидрогенизации позволили предложить рынку широкий ассортимент гидрогенизированных стирольных блок-сополимеров, совместимых с полиолефинами и минеральными

хлорированных ингибиторов горения. В общем случае бромированные ароматические соединения используются в составе смол с относительно высокой температурой технологической обработки [11, 12] . В последних исследованиях в области разработок новых ингибиторов горения упор сместился в сторону фосфорных и других неорганических гидроксидных систем, не содержащих галогенов. В настоящей работе благодаря выбранным полимерам и комбинированному использованию огнестойких ингредиентов получен не поддерживающий горения термопластичный эластомер, который соответствует требованиям директивы ЕС, ограничивающей содержание вредных веществ. С точки зрения эксплуатационных характеристик, результатом комбинированного сочетания огнестойких ингредиентов стало изменение реологических свойств и характеристик горения при минимальном воздействии на физико- механические свойства материала. Наблюдаемые изменения представлены на рис. 3, 4 и 5. На рис. 3 показано увеличение малой сдвиговой вязкости с ростом содержания огнестойких ингредиентов. На рис. 4 показан слой кокса с весьма ровной и стабильной структурой, образовавшийся при комбинированном использовании огнестойких ингредиентов. Наконец,

маслами. Кроме того, благодаря последним достижениям в процессе производства и каталитических технологиях использование различных полиолефинов может расширить диапазон рабочих температур [8, 9] . На прочность расплава и пригодность для обработки также влияет микроструктура доменов стирольного блок-сополимера [10] . С о ч е т а н и е р е о л о г и и гидрогенизированных стирольных блок-сополимеров и технологии по лио л ефино в я в л я е тс я структурным элементом для создания высококачественных, не поддерживающих горения компаундов с уникальным балансом свойств, включая прекрасные механические свойства при растяжении и реологические характеристики. Обеспечение этих параметров сопровождается повышением огнеупорных характеристик до уровня категории V-0 согласно стандарту UL 94, а также приданием высокой морозостойкости, хорошей устойчивости к термическому старению и оптимальных диэлектрических свойств. Кроме того, смеси из стирольного блок-сополимера и полиолефина могут разрабатыватьсядляиспользованиявтех случаях, когда существенное значение имеют такие параметры, как стойкость к ультрафиолетовому излучению, высокие рабочие температуры (например, температурный номинал в 105 ˚C), низкие рабочие температуры

(например, температура хрупкости < –50 ˚C) и стабильность условий обработки. Рецептура не поддерживающих горения ТПЭ на основе гидрогенизированных стирольных блок- сополимеров может составляться таким образом, чтобы охватить широкий спектр значений твердости – от 50 ед. твердости по Шору «А» до 60 и более единиц твердости по Шору «D». 2.4 Ингибиторы горения Существует несколько различных классов ингибиторов горения, из которых наиболее диверсифицированным является к ласс г а л о г е н с о д е рж ащи х ингибиторов. На рынке предлагается широкий ассортимент бромированных и

Увеличение содержания огнестойких добавок

Скорость сдвига, 1/с

Рис. 3. ▲ ▲ Вязкость не поддерживающих горения стирольных ТПЭ (200˚C)

Контрольный образец

Комбинированные огнестойкие составы

Фольга

Трещина

Рис. 4. ▲ ▲ Коксообразование для обычных и комбинированных огнестойких составов

75

EuroWire – май 2010 г.