Учёные РАН создали огнестойкий полимер для кабелей с гибкостью обычного пластика

Специалисты Федерального исследовательского центра химической физики имени Н.Н. Семёнова РАН получили патент на полимерный материал, который плохо горит и при этом не дубеет. Для таких составов это вечная проблема: добавляешь больше антипиренов, и материал начинает терять гибкость, становится жёстким, хрупким. Здесь, по словам авторов, этого удалось избежать. Разработка рассчитана на кабели, бытовую технику, электронику и строительные изделия.

Основа материала — смесь двух компонентов: неорганического полифосфата аммония и органического полимера этиленвинилацетата, или EVA. Их перемешивают в расплаве при 200—230 °C, после чего формуют в гранулы или нити. То есть сырьё можно подавать в обычные производственные линии, без какой-то специальной экзотики. Доля неорганической части в готовом составе доходит до 70—80%, и именно при такой загрузке разработчики говорят о высокой огнестойкости без заметной потери деформативных свойств.

Главный показатель здесь — кислородный индекс. У этого материала он составил 45—95%. Это доля кислорода в газовой смеси, при которой материал ещё способен устойчиво гореть. У большинства обычных полимеров показатель держится примерно в диапазоне 26—32%, а значения выше 28% в материаловедении уже относят к трудновоспламеняемым. У классических антипиреновых компаундов индекс редко поднимается выше 40%, если, конечно, не жертвовать гибкостью.

С механикой у нового состава тоже всё выглядит неплохо. Относительное удлинение при разрыве у него достигает 8,8—346,0%. В верхней части этого диапазона он сопоставим с обычными пластиками, для которых уровень около 310% считается нормальным. Для кабельной изоляции и оболочек бытовой техники это особенно важно: в этих сегментах давно ищут безгалогенные огнестойкие материалы, но высокая доля наполнителя почти всегда бьёт по пластичности и по тому, как материал ведёт себя при переработке.

Сама связка EVA и антипиренов не новая, её давно используют в бездымных малотоксичных кабельных компаундах. Интерес тут в другом: российские исследователи заявляют очень высокий кислородный индекс при растяжимых свойствах, которые не выглядят как прямая плата за безопасность. Если эти параметры подтвердятся в серийном производстве, материал можно будет использовать не только в кабелях, но и в корпусах электроники, деталях бытовых приборов и строительных полимерных изделиях, где требования к пожарной безопасности постоянно ужесточаются.