Комплексные стабилизаторы, наряду с ПВХ и пластификатором, являются обязательными компонентами всех рецептур кабельных пластикатов ПВХ, имея определяющее значение для их качества при минимальном содержании в рецептуре и малой себестоимости. В течение многих лет и до недавнего времени российские переработчики использовали преимущественно продукты иностранных производителей, таких как Baerlocher, Akdeniz Chemson и пр., но появление на рынке термостабилизаторов компании «Химстаб» изменило правила игры. Об этом свидетельствуют результаты разработки термостабилизаторов «Химстаб» для производства кабельных пластикатов ПВХ и их сравнения с известными на российском рынке марками зарубежных производителей.
Объекты исследования и методики испытаний
1. Объекты исследования
В качестве объектов исследования были взяты четыре марки термостабилизаторов серии «Химстаб КЦ» с различной температурой эксплуатации – К-7081, К-8091, К-9091 и К-1252, которые сравнивали с аналогами от ведущих зарубежных компаний. Для объективности сравнения была выбрана модельная композиция типовой рецептуры, включавшая четыре компонента с одинаковой для всех марок термостабилизаторов дозировкой – ПВХ, микромраморный наполнитель, пластификатор в виде диоктилфталата и исследуемый термостабилизатор (табл. 1).
2. Методики испытаний
Для подготовки проб использовали двухвалковую мельницу с масляным нагревом модели KL-157I (производитель – компания Hapro, Китай), работающую по стандарту ГОСТ 14333-79 «Вальцы резинообрабатывающие. Общие технические условия». Условия подготовки проб приведены в табл. 2.
Проверку статической термостабильности tст (мин) образцов ПВХ проводили при 200 °C с помощью аналитической системы для автоматического определения термостабильности ПВХ 895 Professional PVC Thermomat (Metrohm, Швейцария) по стандарту ISO 182-3:2023 «Пластмассы. Определение склонности соединений и продуктов на основе гомо- и сополимеров винилхлорида выделять хлорид водорода и любые другие кислотные продукты при повышенных температурах. Часть 3. Кондуктометрический метод».
Термостабильность в тепловой печи оценивали в сушильном шкафу модели UT-4686 (Ulab, Китай) по стандарту ASTM D2115-22 «Стандартная практика проверки термостабильности поливинилхлоридных композиций в тепловой печи». Проверка термостабильности в данном случае заключалась в визуальной оценке изменения цвета образцов ПВХ после теплового воздействия согласно условиям, приведенным в табл. 3.
Для определения удельного объемного электрического сопротивления (УОЭС) использовали измеритель сопротивления изоляции кабельный «КИСИ-1» («Контакт СК», Россия), работающий по стандарту ГОСТ 6433.2-71 «Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения электрического сопротивления при постоянном напряжении». Параметры испытаний показаны в табл. 4.
Результаты исследований и их обсуждение
Термостабилизатор Химстаб КЦ К-7081 был разработан для производства оболочки кабеля с максимальной температурой эксплуатации до 70 °C. Как видно из табл. 5, он показал сопоставимые результаты по статической термостабильности с зарубежной маркой Akropan 2611 PX и лучшие результаты по термостабильности в тепловой печи. Данные термостабилизаторы не рекомендуются для производства кабельной изоляции, поэтому показатель УОЭС не оценивался.
Термостабилизатор Химстаб КЦ К-8091 был разработан для производства кабельной оболочки и изоляции с температурой эксплуатации до 80 °C. Он показал аналогичные результаты по статической термостабильностиtст, как и зарубежный аналог марки Assafe SA 64158, но оказался лучше по показателю УОЭС и термостабильности в тепловой печи (табл. 6). В связи с высоким значением tст данные марки могут использоваться в более низких дозировках.
Назначение термостабилизатора Химстаб КЦ К-9091 – производство кабельной оболочки и изоляции с температурой эксплуатации до 90 °C. Данный продукт показал более высокие результаты по статической термостабильности, по показателю УОЭС и термостабильности в тепловой печи по сравнению с несколькими распространенными на российском рынке марками от компаний Baerlocher, Akdeniz Chemson и Goldstab (табл. 7).
Высокотемпературный термостабилизатор Химстаб КЦ К-1252, разработанный для производства кабельной изоляции с температурой эксплуатации до 125 °C, показал значительно лучшие результаты по статической термостабильности, УОЭС и термостабильности в тепловой печи по сравнению с маркой Akropan 2590 PX (табл. 8) и может использоваться в качестве добавки для улучшения термостабильности и электроизоляционных свойств кабельных композиций ПВХ.
В табл. 9 суммированы результаты исследований.
Заключение
Таким образом, описанные в данной статье термостабилизаторы серии «Химстаб» могут с успехом заменить импортные марки от известных зарубежных компаний, обеспечивая аналогичные или даже более высокие показатели ключевых свойств кабельных пластикатов ПВХ, и использоваться в производстве кабельной оболочки и (или) изоляции согласно рекомендациям, приведенным в табл. 9.
Опубликовано в журнале «Полимерные материалы» № 8 (303) 2024 г., с. 44-46.
