Проектирование долгосрочной долговечности: оценка устойчивости к маслу, топливу и атмосферным воздействиям компаундов LSZH для транспортных кабелей

I. Оперативная устойчивость на транспорте

Кабели, используемые на транспорте (железнодорожный подвижной состав, морские суда или наземные транспортные средства), подвергаются воздействию самых сложных и агрессивных сред. Поэтому спецификация для Требования к соединениям LSZH для транспортных кабелей не только обязательное соответствие требованиям пожарной безопасности (низкий дым, отсутствие галогенов), но и превосходная устойчивость к химическому разложению (масло, топливо) и старению под воздействием окружающей среды (УФ, влага). Несоблюдение этих показателей долговечности приводит к преждевременному охрупчиванию материала, растрескиванию и возможным электрическим сбоям, независимо от первоначальных показателей пожарной безопасности.

Компания Hangzhou Meilin New Material Technology Co., Ltd., в которую входит компания Hangzhou Meilin Special Material Co., Ltd., является профессиональным производителем, стремящимся к совершенству материалов. Обладая обширными производственными мощностями и техническим персоналом, занимающимся исследованиями и разработками, мы специализируемся на передовых соединениях (включая LSZH и XLPE), разработанных для обеспечения целостности и производительности в широком спектре требовательных приложений, обеспечивая долгосрочную эксплуатационную надежность для наших глобальных партнеров.

II. Химическая стойкость: воздействие масла и топлива

В таких средах, как моторные отсеки, палубы кораблей или оборудование ходовой части, оболочка кабеля неизбежно сталкивается с углеводородами, смазочными материалами и гидравлическими жидкостями.

A. Стандарты испытаний маслостойкости оболочек кабелей LSZH

Устойчивость компаундов LSZH для транспортных кабелей к маслу количественно определяется строгими протоколами испытаний, такими как IEC 60811-404. Этот стандарт предполагает погружение тестовых образцов в эталонное масло (IRM 902/903) на определенные периоды времени и при определенных температурах (например, 70°C или 100°C в течение 7 дней). Основным показателем эффективности является сохранение механических свойств, в частности прочности на разрыв и удлинения при разрыве после погружения. Высокоэффективный состав должен демонстрировать минимальные изменения, обычно сохраняя более 80% своих первоначальных значений. Химическая природа базового полимера (например, выбор сополимера ТПЭ или ЭВА вместо стандартного полиолефина) является доминирующим фактором в достижении удовлетворительных стандартов испытаний на маслостойкость для кабельных оболочек LSZH.

Б. Устойчивость к топливу и дизельному топливу в безгалогенных кабельных материалах

Устойчивость к таким видам топлива, как дизельное топливо и бензин, особенно важна для наземной поддержки и морского применения. Подобно маслостойкости, воздействие топлива часто приводит к более высокому объемному разбуханию из-за более мелких и более агрессивных молекул углеводородов. Чрезмерное набухание приводит к потере пластификатора (если таковой имеется), приводит к значительному размягчению и впоследствии ухудшает механическую защиту. Обеспечение устойчивости к топливу и дизельному топливу в кабелях, не содержащих галогенов, имеет жизненно важное значение для химической совместимости LSZH в морской и железнодорожной среде, предотвращая преждевременный выход кабеля из строя из-за воздействия обычных рабочих жидкостей.

III. Экологическая устойчивость: погода и температура

Долгосрочный срок службы внешних или открытых соединений LSZH для транспортных кабелей зависит от их устойчивости к факторам старения окружающей среды.

A. УФ-старение и стойкость к атмосферным воздействиям соединений LSZH

Ультрафиолетовое (УФ) излучение вызывает разрыв цепи и сшивку полимеров, что приводит к растрескиванию поверхности, потере механической прочности и обесцвечиванию (мелению). УФ-старение и устойчивость соединений LSZH к атмосферным воздействиям оцениваются с использованием камер ускоренного выветривания (например, Xenon-Arc), которые имитируют годы воздействия солнца. Технические составы включают в себя надежные стабилизирующие пакеты, в частности HALS (светостабилизаторы на основе затрудненных аминов), которые удаляют свободные радикалы и ингибируют фотоокисление. Это имеет решающее значение для кабелей, используемых на открытых железнодорожных путях или корабельных мачтах.

Б. Термические циклы и экстремальные условия окружающей среды

Задача выбора LSZH для экстремальных температур и условий влажности заключается в сохранении гибкости при низких температурах и предотвращении чрезмерного размягчения или разрушения при высоких температурах. Транспортные кабели должны надежно работать в широком диапазоне (например, от -40°C до 90°C). Термоциклирование может вызвать растрескивание под напряжением, особенно если материал имеет плохую дисперсию наполнителя. Правильный выбор базовых полимеров и пластификаторов гарантирует, что оболочка LSZH сохранит свою механическую и геометрическую целостность, несмотря на температурные колебания.

IV. Стратегия разработки и компромиссы в производительности

Достижение одновременного пожаробезопасности, механической прочности и химической стойкости требует сложных инженерных компромиссов в рецептуре соединения.

А. Химическая совместимость LSZH в морской и железнодорожной среде

Высокое содержание неорганических огнезащитных наполнителей, необходимое для обеспечения пожарной безопасности, может, как это ни парадоксально, увеличить пористость материала и водопоглощение, слегка ставя под угрозу его химическую совместимость LSZH в морской и железнодорожной среде. Это достигается путем тщательной модификации поверхности наполнителя для кабельных смесей LSZH, которая герметизирует частицы наполнителя. Более того, выбор базового полимера должен быть взвешенным; например, состав с высокой огнезащитной способностью может иметь несколько большее набухание, чем чистый маслостойкий каучук, что требует тщательно сбалансированного состава для конкретных применений.

Б. Производство и обеспечение качества

В Ханчжоу Мэйлинь три наших производственных предприятия и 31 современная автоматизированная производственная линия обеспечивают согласованность от партии к партии, необходимую для закупок B2B. Однородный состав гарантирует, что характеристики, подтвержденные стандартами испытаний на маслостойкость для оболочек кабелей LSZH, применимы одинаково ко всему поставляемому материалу, предотвращая локализованные слабые места, которые могут преждевременно выйти из строя в полевых условиях.

V. Заключение: спроектировано для сложного срока службы

Спецификация компаундов LSZH для транспортных кабелей должна выходить за рамки простых испытаний на огнестойкость. Превосходный материал должен демонстрировать длительную устойчивость к эксплуатационным опасностям. Строго проверяя соответствие стандартам испытаний на маслостойкость для оболочек кабелей LSZH и разрабатывая устойчивые к УФ-старению и устойчивости к погодным условиям соединения LSZH, производители гарантируют, что кабели сохраняют свою целостность и электрические функции на протяжении всего сложного срока службы. Компания Hangzhou Meilin New Material Technology Co., Ltd. обеспечивает техническую основу для удовлетворения этих строгих и долгосрочных требований к производительности.

VI. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Как количественно оценить маслостойкость компаундов LSZH?

• A: Маслостойкость определяется количественно путем тестирования изменения механических свойств соединения — в частности, прочности на разрыв и удлинения при разрыве — после погружения в эталонное масло (например, IRM 902/903) при определенной температуре и продолжительности (например, 7 дней при 70°C). Минимальное изменение этих значений указывает на высокое сопротивление, соответствующее стандартам испытаний на маслостойкость для оболочек кабелей LSZH.

2. Что является основным фактором, предотвращающим старение УФ-излучения и стойкость к атмосферным воздействиям компаундов LSZH?

• Ответ: Основным фактором является добавление специализированных химических стабилизаторов, в первую очередь HALS (светостабилизаторы на основе затрудненных аминов), в состав компаундов LSZH для транспортных кабелей. Эти стабилизаторы прерывают процесс фотоокислительной деградации, вызванный УФ-излучением, значительно уменьшая растрескивание поверхности и ухудшение цвета.

3. Почему устойчивость к топливу и дизельному топливу в кабелях из безгалогенных материалов имеет решающее значение для кабелей железнодорожных ходовых частей?

• О: Тросы железнодорожной ходовой части подвергаются воздействию утечек топлива, дизельного топлива, смазочных материалов и гидравлических жидкостей. Хорошая устойчивость к топливу и дизельному топливу в кабелях, не содержащих галогенов, гарантирует, что оболочка кабеля не будет чрезмерно разбухать или терять свою механическую прочность, что может привести к растрескиванию и обнажению сердечника, обеспечивая химическую совместимость LSZH в морской и железнодорожной среде.

4. Как выбор полимера влияет на возможность выполнения требований по выбору LSZH для экстремальных температур и условий влажности?

• Ответ: Базовый полимер определяет собственный температурный диапазон. При выборе LSZH для условий экстремальных температур и влажности эластомерные полиолефины или специальные ТПЭ часто выбирают вместо стандартных термопластов, поскольку они сохраняют гибкость при очень низких температурах (например, -40 ° C) и сохраняют стабильность без чрезмерного размягчения при высоких рабочих температурах.

5. Влияет ли высокая концентрация наполнителя в LSZH на химическую совместимость LSZH в морской и железнодорожной среде?

• Ответ: Высокое содержание неорганического наполнителя потенциально может увеличить склонность смеси к водопоглощению, что является проблемой в морской среде и на железнодорожных путях с высокой влажностью. Однако это смягчается тщательной модификацией поверхности наполнителя для кабельных компаундов LSZH и использованием базовых полимеров с низким уровнем водопоглощения.