В безгалогенных огнестойких кабелях в качестве наполнителей обычно используются тригидроксид алюминия (ATH) и дигидроксид магния (MDH). Эти неорганические порошки обладают высокой полярностью поверхности и плохой совместимостью с полиолефиновыми матрицами, что приводит к агломерации, снижению механических свойств и огнестойкости. Для решения этой проблемы часто используются силановые связующие агенты.
Компания ECOPOWER
Crosile®-173 (винилтриизопропоксисилан)
Благодаря своим уникальным гидролитическим свойствам, это средство выделяется при обработке ультратонких порошков и производстве высококачественных кабельных компаундов.
Молекулярная структура и характеристики гидролиза
Кросиле®-173
содержит три изопропоксигруппы, которые обладают большим стерическим препятствием, чем метоксигруппы (например,
Кросиле®-171
) или этоксигруппы (например,
Кросиле®-151
Это приводит к замедлению скорости гидролиза в присутствии воды. Для обработки поверхности наполнителя медленный гидролиз обеспечивает:
-
Более длительный срок хранения и сниженный риск преждевременного конденсации;
-
Достаточное время для равномерного распределения молекул силана по поверхности наполнителя с образованием монослойного покрытия;
-
Подходит для ультрадисперсных порошков с высокой удельной поверхностью (например, MDH с размером частиц <1 мкм), предотвращая локальную чрезмерную реакцию и неравномерное покрытие.
Основные функции кабельных компаундов
1. Улучшенная дисперсия наполнителя
После обработки Crosile®-173 поверхность наполнителя становится гидрофобной, что улучшает смачиваемость смолой. Уменьшается агломерация в процессе компаундирования, что приводит к равномерному распределению, более гладкой поверхности продукта и более стабильной экструзии.
2. Повышенная влагостойкость и электрическая стабильность.
Силан образует химические связи на границе раздела наполнитель-смола, создавая прочное соединение. Во влажной среде проникновение воды вдоль границы раздела затруднено, что замедляет снижение сопротивления изоляции. Испытания на старение во влажной среде 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 основной причиной охрупчивания являются дефекты на границе раздела фаз. Связующее действие Crosile®-173 позволяет наполнителю вносить вклад в упрочнение, минимизируя потерю прочности на разрыв и удлинения при разрыве. В то же время, хорошо диспергированные наполнители способствуют образованию сплошного слоя коксового остатка во время горения, повышая огнестойкость.
Сравнение с обычными винилсиланами
|
силановый тип
|
Гидролизуемая группа
|
Скорость гидролиза
|
Типичные области применения
|
|
Кросиле®-151
|
Триэтокси
Середина
|
Быстрый
|
Наполнители общего назначения, умеренный контроль влажности.
|
|
Кросиле®-171
|
Триметокси
|
Быстрый
|
Системы, требующие быстрой реакции
|
|
Кросиле®-172
|
Метоксиэтокси
|
Середина
|
Промежуточный уровень между 151 и 173
|
|
Кросиле®-173
|
Триизопропокси
|
Медленный
|
Сверхтонкие наполнители, системы, требующие однородности
|
При модификации ультратонких наполнителей, производстве активных антипиренов или процессах, требующих более длительного технологического окна, медленный гидролиз Crosile®-173 обеспечивает более стабильные результаты.
Руководство по подаче заявок
-
Прямое добавление: добавляйте силан вместе с другими добавками в процессе компаундирования. Обеспечьте достаточную температуру и влажность (или используйте катализатор) для ускорения реакции.
-
Предварительная обработка: разбавьте силан раствором спирта и воды (слабокислые условия могут ускорить гидролиз). Распылите на наполнитель при высокоскоростном перемешивании, затем высушите. Этот метод подходит для производства активных огнезащитных порошков.
Расширенные приложения
Помимо материалов для кабелей, Crosile®-173 также используется в:
-
Силан-сшитый полиэтилен: в качестве сшивающего агента для термостойкой изоляции труб и проводов;
-
Силикон-акриловые эмульсии: благодаря своей гидролитической стабильности, эта эмульсионная система менее склонна к гелеобразованию, что делает ее подходящей для высокоэффективных наружных покрытий.
Винилтриизопропоксисилан (Crosile®-173) решает проблемы дисперсии и межфазного взаимодействия ультрадисперсных неорганических огнестойких наполнителей в системах с высокой степенью наполнения благодаря медленному, контролируемому гидролизу. Для высококачественных кабельных компаундов, требующих долговременной надежности и технологической стабильности, это функциональная добавка, заслуживающая внимания.