В безгалогенных огнестойких кабелях в качестве наполнителей обычно используются тригидроксид алюминия (ATH) и дигидроксид магния (MDH). Эти неорганические порошки обладают высокой поверхностной полярностью и плохой совместимостью с полиолефиновыми матрицами, что приводит к агломерации и снижению механических свойств и огнестойкости. Для решения этой проблемы часто применяются силановые связующие агенты.
ECOPOWER's Crosile®-173 (винилтриизопропоксисилан) выделяется при обработке ультрадисперсных порошков и производстве высококачественных кабельных компаундов благодаря своему уникальному поведению при гидролизе.
Молекулярная структура и характеристики гидролиза
Crosile®-173 содержит три изопропоксигруппы, которые обладают большим пространственным затруднением по сравнению с метокси-группами (например, Crosile®-171) или этокси-группами (например, Crosile®-151). Это приводит к более медленной скорости гидролиза в присутствии воды. При обработке поверхности наполнителя медленный гидролиз обеспечивает:
- Более длительное время жизнеспособности состава и снижение риска преждевременной конденсации;
- Достаточное время для равномерного распределения молекул силана на поверхности наполнителя с образованием монослойного покрытия;
- Пригодность для ультрадисперсных порошков с высокой удельной поверхностью (например, MDH с размером частиц
Ключевые функции в кабельных компаундах
1. Улучшение диспергирования наполнителя
После обработки Crosile®-173 поверхность наполнителя становится гидрофобной, что улучшает смачивание смолой. Агломерация во время компаундирования снижается, что приводит к равномерной дисперсии, более гладкой поверхности изделий и более стабильной экструзии.
2. Повышение влагостойкости и электрической стабильности
Силан образует химические связи на границе раздела наполнитель-смола, создавая прочное соединение. Во влажной среде проникновение воды вдоль границы раздела затрудняется, что замедляет снижение сопротивления изоляции. Испытания на старение во влажности показывают, что кабели, обработанные Crosile®-173, сохраняют более высокое объемное сопротивление после длительного воздействия воды.
3. Баланс между огнестойкостью и механическими свойствами
При высоком содержании наполнителя межфазные дефекты являются основной причиной охрупчивания. Связующее действие Crosile®-173 позволяет наполнителю обеспечивать некоторое упрочнение, минимизируя потерю прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве. В то же время хорошо диспергированные наполнители способствуют образованию непрерывного коксового слоя при горении, повышая огнестойкость.
Сравнение с распространенными винилсиланами
| тип силана |
Гидролизуемая группа |
Скорость гидролиза |
Типичные применения |
| Crosile®-151 |
Триэтокси Средняя |
Быстрая |
Общие наполнители, умеренный контроль влажности |
| Crosile®-171 |
Триметокси |
Быстрая |
Системы, требующие быстрой реакции |
| Crosile®-172 |
Метоксиэтокси |
Средняя |
Промежуточный вариант между 151 и 173 |
| Crosile®-173 |
Триизопропокси |
Медленный |
Ультрадисперсные наполнители, системы, требующие однородности |
При модификации ультрадисперсных наполнителей, производстве активных антипиренов или процессах, требующих более длительных технологических окон, медленный гидролиз Crosile®-173 обеспечивает более стабильные результаты.
Рекомендации по применению
- Прямое добавление: добавляйте силан вместе с другими добавками во время компаундирования. Обеспечьте достаточную температуру и влажность (или используйте катализатор) для содействия реакции.
- Предварительная обработка: разбавьте силан раствором спирта/воды (слабокислые условия могут ускорить гидролиз). Распылите на наполнитель при высокоскоростном смешивании, затем высушите. Этот метод подходит для производства активных порошков антипиренов.
Расширенные области применения
Помимо кабельных материалов, Crosile®-173 также используется в:
- Силан-сшитый полиэтилен: в качестве сшивающего агента для термостойких труб и изоляции проводов;
- Силикон-акриловые эмульсии: благодаря своей гидролитической стабильности эмульсионная система менее склонна к гелеобразованию, подходит для высокоэффективных наружных покрытий.
Винилтриизопропоксисилан (Crosile®-173) решает проблемы диспергирования и межфазного взаимодействия ультрадисперсных неорганических наполнителей-антипиренов в системах с высоким содержанием наполнителя благодаря медленному, контролируемому гидролизу. Для высококачественных кабельных компаундов, требующих долгосрочной надежности и стабильности переработки, он является функциональной добавкой, которую стоит рассмотреть.
Whatsapp us
