Керамообразующие эластомерные материалы на основе винилсодержащего силоксанового каучука с улучшенным комплексом эксплуатационных характеристик тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Муратов Илья Витальевич

• Муратов Илья Витальевич
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Муратов Илья Витальевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Анализ рынка и перспективы применения силоксановых эластомеров в кабельной промышленности

1.2. Классификация силоксановых резин для кабельных изделий и основные требования, предъявляемые к ним

1.3. Силоксановые каучуки как основа теплостойких электроизоляционных резин

1.4. Пожарная безопасность кабельных изделий и пути ее обеспечения

1.5. Общие принципы рецептуростроения эластомерных материалов на основе силоксановых каучуков и их особенности при создании керамообразующих резин в технологии кабельных изделий

1.6. Современные инжиниринговые решения в технологии производства кабельных

изделий с использованием силоксановых эластомерных материалов

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследований

2.2. Методы изготовления образцов

2.3. Методы исследования

2.3.1. Инструментальные методы исследований

2.3.2. Методы исследования резиновых смесей и резин

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Сравнительный анализ силоксановых резин на основе «базовых» и керамообразующих компаундов

3.2. Разработка термостабилизирующих систем для электроизоляционной силоксановой резины

3.2.1. Выбор термостабилизаторов для силоксановых резин

3.2.2. Влияние природы и содержания термостабилизаторов на вулканизационные свойства резиновых смесей

3.2.3. Оценка эффективности термостабилизаторов по результатам теплового старения вулканизатов

3.2.4. Исследование синергических эффектов в бинарных системах термостабилизаторов

3.2.5. Изучение термостабилизирующих систем на основе фотолюминофоров

3.2.6. Методика количественной оценки интенсивности свечения резин, содержащих фотолюминофор

3.2.7. Влияние состава резиновых смесей и дозировки фотолюминофоров на люминесцентные свойства силоксановых резин

3.3. Разработка керамообразующих силоксановых резин

3.3.1. Исследование влияния природы минеральных наполнителей на свойства вулканизатов и прочность керамического остатка

3.3.2. Модификация керамообразующих резиновых смесей аминосиланом для повышения прочности и однородности керамического остатка

3.3.3. Разработка систем минеральных наполнителей, обеспечивающих упрочнение керамического остатка

3.3.4 Физико-химические процессы формирования керамического остатка

3.4. Результаты апробации полученных результатов в опытно-промышленных

условиях

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

107

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Развитие высокотехнологичных отраслей машиностроения, добывающей промышленности, гражданского и промышленного строительства предъявляет повышенные требования к надежности кабельной продукции, которая должна обеспечивать бесперебойную работу критически важных объектов, в том числе, и в условиях чрезвычайных ситуаций. Особое место занимают гибкие провода и кабели, в производстве которых применяются керамообразующие резины на основе силоксановых каучуков. Уникальные свойства силоксановых резин - тепло-, термо-, морозостойкость, диэлектрические характеристики, устойчивость к атмосферным воздействиям, а также способность к образованию неорганического остатка в условиях пожара делают их незаменимыми в кабельной промышленности. Это обуславливает устойчивый рост объемов производства и потребления керамообразующих силоксановых изоляционных материалов в мире.

В настоящее время в отсутствие необходимого объема промышленно выпускаемых отечественных силоксановых композиций применяются каучуки и «базовые» силоксановые резиновые смеси производства КНР, которые требуют новых рецептурно-технологических решений для обеспечения заданного комплекса свойств изделий. Это в полной мере относится и к керамообразующим кремнийорганическим компаундам электроизоляционного назначения. В связи с этим разработка керамообразующих эластомерных материалов с заданными эксплуатационными характеристиками, адаптированных к доступной сырьевой базе и существующим технологическим процессам и стандартам кабельных предприятий, является своевременной и актуальной.

Степень разработанности темы.

К настоящему времени накоплен обширный опыт по разработке и применению силоксановых материалов для различных областей применения. Значимый вклад в фундаментальные основы и научно-технические решения по данному вопросу внесли академик К.А. Андрианов и его ученики (ИНЭОС РАН, МИТХТ им. М.В. Ломоносова); М.П. Гринблат, В.П. Рейхсфельд, И.Я. Поддубный (ВНИИСК им. С.В. Лебедева), коллектив ученых ГНИИХТЭОС под руководством академика П.А. Стороженко. У истоков разработки отечественных силоксановых резин электротехнического назначения стояли ведущие специалисты ОАО «ВНИИКП» и АО «ОКБ КП» А.Г. Григорян, Л.З. Хазен, Л.Л. Краникфельд, Г.С. Козлова. В патентах и публикациях А.А. Жданова (ИНЭОС РАН), В.М. Копылова (ПЕНТА-91), Г.А. Михайловой (Казанский завод синтетического каучука) отражены результаты разработок керамообразующих резин. Развитием данного направления стали работы по созданию высокотемпературной керамики в НИЦ «Курчатовский институт» - ВИАМ С.А. Будиновским, А.М. Шестаковым, Д.А. Чубаровым, для теплонагруженных конструкций. Несмотря на вышеупомянутые работы, физико-химические принципы и рецептурно-технологические аспекты создания керамообразующих резин для кабельных изделий раскрыты недостаточно.

Целью работы является разработка научно обоснованных решений, направленных на создание электроизоляционных эластомерных материалов на основе диметилметилвинилсилоксанового каучука (СКТВ) с повышенной керамообразующей способностью для гибких кабельных изделий.

Поставленная цель достигалась решением следующих задач:

1. Установление закономерностей влияния природы и содержания термостабилизаторов и наполнителей на свойства эластомерных материалов на основе СКТВ.

2. Разработка синергических систем термостабилизаторов и наполнителей, обеспечивающих требуемые теплостойкость и керамообразующую

способность в сочетании с регламентируемым комплексом физико-механических и диэлектрических показателей электроизоляционных резин.

3. Изучение физико-химических процессов, сопровождающих образование керамического слоя на поверхности кабельного изделия в зависимости от состава керамообразующих резин и температурно-временных условий.

4. Апробация и внедрение разработанных рецептурно-технологических решений в опытно-промышленных условиях производства гибких теплостойких проводов и кабелей в огнестойком исполнении.

Научная новизна.

Разработаны научно обоснованные подходы к созданию электроизоляционных эластомерных материалов на основе

диметилметилвинилсилоксановых каучуков для проводов и кабелей теплостойких в огнестойком исполнении, заключающиеся в следующем.

1. На основании исследований физико-механических и диэлектрических показателей вулканизатов при различных условиях ускоренного старения и увлажнения установлено влияние соединений металлов II, IV и VIII групп на теплостойкость силоксановых резин. По эффективности их действия как термостабилизаторов они располагаются в следующем ряду: Fe2Oз>CaZrOз>CeO2> >АЮз>ТЮ2>/пО>7Ю2.

2. Впервые для люминесцентных резин электротехнического назначения обосновано применение алюмината стронция ^гАЬ04), легированного европием (Еи2+) и неодимом (№3+), как наполнителя, проявляющего термостабилизирующее действие и обеспечивающего наибольшую «интенсивность свечения» по сравнению с SrAhO4, легированным Еи2+ в сочетании диспрозием.

3. Сформулированы условия формирования синергических систем термостабилизаторов и минеральных наполнителей в сочетании с модификатором - диаминофункциональным силаном, что позволило создать резины с повышенной керамообразующей способностью и улучшенным комплексом эксплуатационных характеристик.

4. С применением методов ТГА, ИК-Фурье-спектроскопии, СЭМ и микрорентгеноспектрального анализа установлено, что в интервале температур 450-800°С происходит формирование керамического остатка путем превращения разработанной керамообразующей силоксановой резины в оксидную керамику ЛЬОз • &О2 в различных алюмосиликатных формах, в которой диспергированы минеральные наполнители.

Теоретическая и практическая значимость работы.

1. Разработаны бинарные синергические системы термостабилизаторов для резин на основе диметилметилвинилсилоксановых каучуков, вулканизуемых пероксидами. На основании комплексного исследования вулканизатов, полученных с применением базовых композиций с твердостью 70 усл. ед. по Шору А, экспериментально подтверждена эффективность бинарных систем термостабилизаторов (Се02+АЬ0з, Се02+Са7г0з) как альтернативы применяемым в настоящее время оксидам железа (III) или церия (IV), что позволяет снизить себестоимость резиновых смесей и расширить цветовую палитру кабельных изделий.

2. Разработана люминесцентная электроизоляционная силоксановая резина для кабельных изделий, применяемых в условиях недостаточной освещенности (тоннели, шахты, объекты энергетики), содержащая термостабилизирующий наполнитель алюминат стронция (ноу-хау №114.3.192.2024, Муратов И.В. [и др.]), обладающая требуемым комплексом эксплуатационных характеристик.

3. Усовершенствованы следующие разделы метода оценки прочности керамического остатка: пробоподготовка образцов, аппаратурное оснащение, условия проведения испытаний и обработка получаемых данных, что нашло отражение в ГОСТ 72467-2026 «Резины и резиновые смеси для кабельной промышленности», «приложение Г», Муратов И.В. и [др.].

4. Установлено, что для формирования керамического остатка с требуемой прочностью (>300 Н/м2) в наполненной пирогенным диоксидом кремния композиции оптимальным соотношением, обеспечивающим формирование

оксидной керамики на основе муллита и метакаолина, в системах керамообразующих наполнителей и термостабилизаторов: шпинель - волластонит - оксид алюминия - оксид церия (IV) является 30,0 - 10,0 - 7,5 - 2,5 масс. ч. в сочетании с А-0-(аминоэтил)-у-аминопропилтриметоксисиланом.

5. В опытно-промышленных условиях АО «Сибкабель» (технический акт от 13.03.2026 г.) изготовлен макетный образец провода в соответствии с ТУ 16.К71-375-2007 с использованием разработанной керамообразующей резины на основе СКТВ. Проведенные испытания подтвердили сохранение работоспособности изделия в условиях воздействия пламени по ГОСТ ГЕС 60331-23-2011, что свидетельствует о соответствии изделия категории -FR (протокол испытаний №05 к/и-2026 от 25.03.2026 г., ИЦ ЦСИ «Огнестойкость») и перспективности эластомерной композиции в серийном производстве.

Методология и методы исследования.

В основе работы лежит комплексный подход к исследованию эластомерных композиций на основе силоксанового каучука СКТВ, включивший стандартные и специальные методы анализа. Физико-механические, вулканизационные и электроизоляционные свойства эластомерных материалов определяли с использованием стандартизованных методик. Для анализа структуры и состава материалов применялись современные методы, включая термогравиметрический анализ, атомно-силовую микроскопию, ИК-Фурье-спектроскопия, микрорентгеноспектральный анализ для определения элементного состава керамического остатка. Прочностные характеристики керамического остатка оценивались на основе специально разработанной в ОАО «ВНИИКП» методики. Для определения интенсивности свечения люминесцентных силоксановых композиций использовался специальный метод, основанный на цифровой фотометрии. Постановка задач для исследований и интерпретация полученных результатов проводилась с применением методов планирования эксперимента и обработки экспериментальных данных.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследований влияния природы и содержания термостабилизаторов и минеральных наполнителей на комплекс свойств резиновых смесей и резин на основе диметилметилвинилсилоксановых каучуков и на эффективность образования керамического слоя.

2. Разработка составов синергических систем термостабилизаторов и минеральных наполнителей для керамообразующих электроизоляционных силоксановых резин, предназначенных для теплостойких кабельных изделий в огнестойком исполнении.

3. Совершенствование и внедрение методики оценки прочности керамического слоя силоксановых резин после воздействия повышенной температуры (600-800°С).

4. Результаты расширенных испытаний разработанной керамообразующей композиции и ее апробации в опытно-промышленных условиях.

Достоверность результатов, выводов и научных положений, представленных в диссертации, подтверждается большим массивом экспериментальных данных, полученных с привлечением современных методов исследований и оборудования, прошедшего в установленном порядке процедуры аттестации и поверки, а также использованием методов планирования эксперимента и статистической обработки данных. Выявленные закономерности не противоречат данным, представленным в работах российских и зарубежных ученых.

Личный вклад автора заключается в проведении анализа научной литературы, формулировании целей и задач исследования, проведении экспериментальной работы и интерпретации полученных результатов, подготовке тезисов и научных статей, а также в презентации полученных результатов на научных конференциях и семинарах.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Керамообразующие эластомерные материалы на основе винилсодержащего силоксанового каучука с улучшенным комплексом эксплуатационных характеристик»

Апробация работы.

Основные результаты работы были представлены на международной выставке кабельно-проводниковой продукции, оборудования и материалов для ее производства «СаЬех» (г. Москва, 2024, 2025); в рамках семинара «Современные тенденции развития РТИ и каучуков» на международной выставке «Шины, РТИ и каучуки» (г. Москва, 2026г., приложение Ж); XXVIII, XXIX Научно-практической конференции «Резиновая промышленность: Сырье, Материалы, Технологии» (г. Москва 2023, 2024); XII Всероссийской конференции «Каучук и резина - 2024: традиции и новации» (г. Москва, 2024).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, включая 5 статей, 4 из которых в научных журналах, рекомендованных ВАК РФ и индексируемых в международных базах цитирования, а также 3 работы в виде тезисов доклада в сборниках материалов научных конференций.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из: введения; литературного обзора (глава 1); описания объектов и методов исследования (глава 2); изложения основных результатов и их обсуждения (глава 3); выводов; списка литературы. Диссертация содержит 7 приложений, 130 источников, 18 таблиц и 28 рисунков. Общий объем работы 118 страниц машинописного текста.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

В данной главе проведён анализ современной научно-технической литературы, касающейся вопросов создания и применения силоксановых резин, в том числе, с повышенной керамообразующей способностью. Рассмотрены классификация и свойства силоксановых резин как основы теплостойких электроизоляционных материалов, механизмы их термоокислительной деструкции, а также принципы рецептуростроения и пути обеспечения пожарной безопасности кабельной продукции.

1.1. Анализ рынка и перспективы применения силоксановых эластомеров в кабельной промышленности

Силоксановые резины - это не просто полимерные материалы специального назначения, они входят в группу высокотехнологичных эластомеров, которые уверенно занимают свою нишу в мировой индустрии полимерных изделий. Уникальный комплекс свойств делает их незаменимыми в тех отраслях, где требования к материалам особенно высоки. Одной из ключевых областей применения силоксановых резин является кабельная промышленность. Способность этих материалов выдерживать экстремальные температуры, как высокие, так и низкие, в сочетании с превосходными диэлектрическими характеристиками, делает их идеальным решением для изоляции гибких проводов и кабелей, работающих в сложных условиях. В отличие от традиционных органических каучуков, силоксаны сохраняют свою эластичность и механическую прочность в широком диапазоне температур, что критически важно для обеспечения надежности и долговечности кабельных систем.

Кроме того, силоксановые резины обладают высокой устойчивостью к озону, УФ-излучению и атмосферным воздействиям, что еще больше расширяет области их применения. Эти свойства позволяют использовать их в кабелях, предназначенных для наружного применения, где они подвергаются постоянному

воздействию окружающей среды. Такая универсальность и надежность обеспечивают устойчивый спрос на силоксановые резины в кабельной индустрии, подчеркивая их статус как материалов будущего.

До 2022 года отечественный рынок силоксанов демонстрировал значительный рост. Так, по данным аналитического агентства DISCOVERY Research Group, объем рынка силоксанов в 2017 году достиг 13,6 тыс. т, что на 46% превысило показатель предыдущего года [1]. Рост был обеспечен как увеличением внутреннего производства (по данным Росстата, до 9,37 тыс. т в 2017 году), так и увеличением объема импорта (до 4,25 тыс. т в том же году). Уже тогда отмечалось, что ключевой проблемой является высокая зависимость от импортного сырья: доля импортной продукции на российском рынке исторически достигала 80%, причем основным поставщиком выступала компания Wacker Chemie AG [2, 3]. Экспортные поставки из России составляли небольшой процент.

Дальнейшее развитие событий внесло существенные коррективы в первоначальные прогнозы устойчивого роста. Пандемия COVID-19 в 2020 году и последовавшая за ней «трансформация» экономических связей, связанная с изменением внешнеполитической ситуации в стране, привели к кардинальной перестройке рыночных механизмов. Из России ушли ведущие мировые производители силоксановых каучуков и компаундов (Wacker, Momentive, Dow Corning), что создало значительный дефицит высококачественных материалов для внутреннего рынка. Как отмечают отраслевые источники [3], с 2023 года производители кабельной продукции были вынуждены переходить на закупку аналогов у поставщиков из СНГ и Азии, а также частично переориентироваться на российские аналоги. Предприятия, использующие эти материалы в своем производстве - от автомобильной промышленности до медицины и электроники -столкнулись с серьезными вызовами. При этом разработка и сертификация новых отечественных материалов требует значительных временных и финансовых вложений, что делает этот процесс крайне трудоемким.

В структуре потребления силоксановой продукции значительную долю (порядка 5-6 тыс. т в 2015-2017 гг.) занимают силоксановые резины и каучуки.

На уровне стран СНГ до 2022 года прогнозировался аналогичный рост с 6,4 тыс. т (2017 г.) до 8,6 тыс. т (2027 г.). Однако в новых экономических условиях акцент сместился с количественного расширения на обеспечение технологического суверенитета и развитие импортозамещения. К 2027 году объем российского рынка силоксановых эластомеров может удвоиться по сравнению с уровнем 2015 года.

Глобальный рынок силоксановых эластомеров, несмотря на региональные турбулентности, характеризуется стабильным развитием. Согласно отчету компании Mordor Intelligence (Индия), его объем оценивался примерно в 5,6 млрд долл. США [1, 2] в 2025 году с прогнозируемым среднегодовым темпом роста около 6% до 2030 года, когда стоимость рынка может достигнуть 8,4 млрд долл. США [4].

Рисунок 1.1. - Динамика мирового рынка кабельных изделий с силоксановой

изоляцией

Анализ структуры мирового рынка выявляет ключевые тенденции:

• наибольшую долю (около 44,6% в 2024 г.) и наиболее высокие темпы роста демонстрируют жидкие силоксановые каучуки, что связано с прогрессом в технологиях литья под давлением [1-2];

• ключевым потребителем является автомобильная и транспортная промышленность (более 30% объема в 2024 г.). Рост здесь стимулируется, в частности, переходом к электромобилям, где требования к термостойкости и диэлектрическим свойствам высоковольтной изоляции резко возрастают;

• крупнейшим рынком выступает Азиатский регион (доля >45% в 2024 г.) благодаря концентрации производств электроники, автомобилестроения и масштабным инфраструктурным проектам [1-5].

Устойчивый рост рынка силоксановых эластомеров обусловлен не только количественным расширением, но и качественным ужесточением требований к материалам. В кабельной промышленности это проявляется в повышении требований по пожарной безопасности (огнестойкость, низкое дымообразование, нераспространение горения). Таким образом, анализ рынка подтверждает актуальность разработки отечественных силоксановых композиций электротехнического назначения.

1.2. Классификация силоксановых резин для кабельных изделий и основные требования, предъявляемые к ним

Современные кабели и провода с изоляцией и оболочкой из силоксановой резины классифицируются по двум основным критериям: конструктивному исполнению и функциональному назначению.

Классификация по конструктивному исполнению непосредственно влияет на технологию производства, определяя выбор специализированного оборудования и специфику производственного цикла. Классификация по функциональному назначению определяет выбор материала, исходя из требуемого комплекса свойств, и область применения конечного кабельного изделия [6].

Накопленный опыт применения силоксановых резин в кабельной промышленности позволяет сформулировать ключевые эксплуатационные требования к ним. Прежде всего материал должен обеспечивать высокие диэлектрические свойства (удельное объемное сопротивление и электрическую прочность) в сочетании с высокой теплостойкостью до +250°C [6-7], гибкость и эластичность, сохраняющиеся до -60°C, а также стойкость к воздействию окружающей среды (озона, ультрафиолетового излучения и влаги). Могут предъявляться дополнительные требования по пожаробезопасности

(огнестойкости, нераспространению горения, токсичности), по стойкости к агрессивным средам (маслам, топливу и другим средам), а также по стойкости к радиации.

По своему применению в составе кабельных изделий силоксановые резины подразделяются на материалы общего и специального назначения. Резины общего назначения используются в кабелях и проводах массового применения. Резины специального назначения имеют повышенные значения одного или нескольких параметров, что дает возможность их применения в экстремальных условиях. В качестве примера можно привести следующие виды силоксановых резин специального назначения:

• резины повышенной теплостойкости, стабильно работающие при температурах выше 200°С за счет введения специальных термостабилизирующих добавок, например, оксидов металлов [8-10];

• керамообразующие резины, которые при воздействии открытого пламени или сверхвысоких температур сгорают с образованием твердого керамического остатка, сохраняющего целостность изоляции кабельного изделия и обеспечивающего подачу электроэнергии к объекту при пожаре;

• электропроводящие резины, содержащие сажу, графит или металлические наполнители, которые применяются для создания токопроводящих жил и экранирующих оболочек;

• резины с пониженными горючестью и дымовыделением, разработанные для кабельных изделий, применяемых на объектах с повышенными требованиями пожарной безопасности (метро, атомные станции, высотные здания);

• маслостойкие и бензостойкие резины, сохраняющие свои механические и диэлектрические свойства при контакте с нефтепродуктами.

Надежность кабелей и проводов с изоляцией из силоксановой резины определяется их электроизоляционными характеристиками [11, 12]. Несмотря на практическую значимость, в научной литературе остается недостаточно освещенным вопрос о зависимости диэлектрических свойств от молекулярного состава и структуры силоксановых каучуков.

Главными характеристиками при эксплуатации кабелей и проводов с изоляцией из силоксановой резины являются рабочее напряжение и максимальная нагревостойкость.

Рабочее напряжение - это основной фактор, определяющий конструкцию изделия, так как с ростом напряжения увеличивается толщина изоляции, что напрямую влияет на габариты и массу кабельного изделия. Именно напряжение, выступая в роли главного воздействующего фактора, ограничивает срок службы кабеля, допустимые условия его прокладки и общий уровень надежности [11]. Это воздействие усугубляется другими эксплуатационными режимами, такими как рабочая температура, влажность, механические нагрузки (удары, вибрация) и агрессивное воздействие окружающей среды.

Особенно критичным является сочетание воздействия высокой температуры и электрического напряжения. Преимущество силоксановых резин заключается в их способности сохранять электроизоляционные свойства в широком диапазоне температур от 150°С и выше, в котором традиционные органические эластомеры быстро теряют электроизоляционные свойства (удельное объемное сопротивление, диэлектрическую прочность) [11, 12]. Высокая теплостойкость силоксанов позволяет использовать изоляцию на их основе при повышенных тепловых нагрузках, а ее устойчивость к циклическим температурным воздействиям гарантирует стабильность диэлектрических характеристик даже после ряда тепловых циклов.

Значимым эксплуатационным фактором для изоляции является повышенная влажность окружающей среды. Наличие в изоляционных материалах водорастворимых соединений способствует диффузии влаги в его объем, что неминуемо приводит к резкому снижению удельного объемного и поверхностного электрического сопротивления. Однако благодаря гидрофобности силоксановых резин их электроизоляционные параметры остаются на стабильно высоком уровне даже при длительном нахождении во влажной среде [6, 7], что обеспечивает надежную работу кабельной продукции в условиях повышенной влажности.

Помимо требований к диэлектрическим характеристикам, для кабельных силоксановых резин предъявляются также требования по физико-механическим показателям. Эти требования особенно критичны для проводов, работающих в условиях динамических нагрузок, вибрации и многократных перегибов, где материал должен обеспечивать сохранение целостности как изоляционного слоя, так и токопроводящей жилы [13].

Современные силоксановые резины разрабатываются с целью достижения оптимального баланса прочности и эластичности. Для обеспечения сопротивления истиранию и механическому разрушению (раздиру) в состав резин вводятся усиливающие наполнители, такие как высокодисперсный диоксид кремния, который позволяет значительно повысить прочностные характеристики без существенной потери гибкости [6].

Стойкость к многократным перегибам обеспечивается как конструкцией токопроводящей жилы (многопроволочная скрутка), так и высоким относительным удлинением изоляции при разрыве. Для современных силоксановых резин этот показатель, как правило, превышает 300-400%, что гарантирует целостность изоляции при циклических деформациях [13].

Важной эксплуатационной характеристикой кабельных изделий является стойкость к продавливанию, когда провода, уложенные крест-накрест, должны выдерживать при максимальной рабочей температуре испытательное напряжение. Это свойство характеризует способность изоляции выдерживать механическое давление от веса других кабелей в жгуте при рабочей температуре. Высокая твердость по Шору А (обычно 50-80 ед.) современных термостойких композиций обеспечивает выполнение данных требований [6, 13].

Проведенный анализ литературных данных показал, что достижение необходимого уровня свойств в силоксановых резинах напрямую зависит от молекулярного строения и химического состава каучука. Это обуславливает необходимость детального анализа свойств силоксановых каучуков как основы для создания теплостойких электроизоляционных резин.

1.3. Силоксановые каучуки как основа теплостойких электроизоляционных резин

Свойства силоксановых каучуков, включая стойкость к высоким и низким температурам, высокие электроизоляционные характеристики, атмосферо-, озоно-и влагостойкость, определяются молекулярной структурой каучука, основная цепь которого состоит из чередующихся атомов кремния и кислорода, где каждый атом кремния соединен с двумя органическими радикалами [14-15].

Макромолекулы силоксанового каучука представляют собой спираль с 3-6 звеньями в витке, в которой диполи Si-O экранированы органическими радикалами. Физические свойства силоксанового каучука существенно зависят от типа органических радикалов. Спиралеобразная форма молекулы и легкость вращения органических радикалов вокруг связей Si-O является причиной низкого межмолекулярного взаимодействия. Вместе с тем, при замене метильных радикалов на фенильные уменьшается склонность силоксановой цепи к сворачиванию, что затрудняет вращение органических радикалов и снижает гибкость цепи.

Кроме того, химический состав и строение силоксанов определяют их поведение при изменении температуры. При нагревании макромолекулы претерпевают изменения по связям Si-C и Si-O. Механизм окисления органических радикалов и последующего сшивания молекулярных цепей при 150-200°С представлен в виде химических реакций [17-18]:

ОН

он

-О л,

I

СНо

СН3

(1) ^-О^ + 02

I

сн3

СН2ООН

(2) -О-ч, —

I

СНз СН3

I

-О л,

(3)

СН2ООН

, I

—► -Олх

I

СН3

ОН

I

-Олх + сн2о

I

СН3 СН3

-о-^

о + Н20

^—о^

сн.

В литературе [16-18] высказано предположение, что окисление силоксанов, содержащих метильные группы, протекает через образование гидроперекисей по механизму, схожему с окислением полипропилена. Инициирование процесса окисления происходит за счет отрыва молекулой кислорода атома водорода у метильной группы:

Как и при окислении углеводородов, радикалы со свободными валентностями реагируют с кислородом и образуют перекисный радикал. Наиболее вероятной реакцией перекисного радикала является его перегруппировка, причем эта реакция должна протекать с еще большей вероятностью в диметил- и диметилметилвинилсилоксане, так как у них связи =C-H в метиленовой группе прочнее, чем связи в полипропилене. После протекания реакции перегруппировки перекисного радикала образовавшийся радикал реагирует с метильной группой той же или соседней молекулы с образованием гидроксильной группы -OH.

В условиях окисления при температуре выше 200°С в силоксановом каучуке может происходить разрыв силоксановых связей с образованием низкомолекулярных линейных и циклических диорганосилоксанов. Деструкция силоксановых связей обусловлена спиралеобразной формой макромолекул и высокой донорно-акцепторной способностью связи Si-O. Процесс деструкции может развиваться в результате замыкания витков цепи с последующим «отрывом» цикла из середины макромолекулы:

Термоокислительная деструкция силоксановых каучуков является сложным многостадийным процессом и зависит как от состава и строения полимера, так и от продолжительности окисления. По мере увеличения количества гидроксильных групп, процесс деструкции приобретает гидролитический характер, и группы Si-OH являются активными группами, влияющими на разрыв основной силоксановой связи:

Как видно из приведенных выше уравнений реакций, летучие и низкомолекулярные продукты окисления ускоряют отрыв метильных групп, вследствие чего окисление силоксановых каучуков приобретает цепной характер. Воздействие кислорода и удаление летучих продуктов с поверхности и внутри полимера происходят по-разному, и это различие усиливается с увеличением толщины материала, что приводит к неравномерному процессу деструкции на поверхности и внутри материала [19-22].

На термоокислительную стабильность силоксановых каучуков значительное влияние оказывает чистота полимера, а именно наличие примесей, остатков катализаторов и механических загрязнений, приводящих к её существенному снижению [20-22].

Если при термоокислении в присутствии кислорода в силоксановых каучуках преобладают реакции по связям Si-С, то при нагревании без доступа или с ограниченным доступом воздуха начинают преобладать процессы деполимеризации по связям Si-O с образованием низкомолекулярных диорганоциклосилоксанов [11, 14, 21].

Таким образом, стабильность молекулярной структуры силоксановых каучуков при высоких температурах является одним из определяющих факторов их эксплуатационных свойств. Наряду с термостабильностью, к числу важнейших характеристик этих материалов относятся и диэлектрические свойства. Эти характеристики также зависят от химического состава и молекулярной структуры силоксановых каучуков.

Наличие органических радикалов в кремнийорганических полимерных цепях обеспечивает высокие диэлектрические показатели. Однако присутствие примесей может вызывать рост диэлектрических потерь при повышении температуры. Этот эффект связан с увеличением электропроводности, обусловленной движением ионных частиц. Следовательно, для достижения оптимальных диэлектрических характеристик необходима тщательная очистка полимера от примесей.

Диэлектрические свойства композиций на основе силоксановых каучуков представляют собой сложную систему, зависящую не только от структуры полимера, но и от состава рецептуры, в первую очередь — от природы и концентрации наполнителей. Наиболее распространенные наполнители, такие как кремнеземы, существенно улучшают механические характеристики вулканизатов, но зачастую приводят к снижению их диэлектрических показателей [6, 13, 21-22]. Ключевым фактором здесь является равномерность распределения частиц наполнителя в полимерной матрице. Этот эффект особенно выражен в случае, когда диэлектрическая проницаемость наполнителя значительно отличается от

диэлектрической проницаемости каучука [13, 21]. При равной объемной доле наполнителя диэлектрическая проницаемость композиции достигает максимума, если фаза с более высокой диэлектрической проницаемостью образует непрерывную среду. И наоборот, эта величина будет минимальной, если частицы наполнителя с высокой диэлектрической проницаемостью равномерно диспергированы в полимерной матрице, которая имеет меньшую диэлектрическую проницаемость.

Следует отметить, что кроме кремнеземов, в рецептурах силоксановых резин применяется широкий спектр других тонкодисперсных наполнителей, диэлектрические свойства которых напрямую влияют на конечные характеристики материала. Выбор конкретной марки каучука и системы наполнителей определяется требованиями к теплостойкости и диэлектрическим свойствам готового изделия.

Разработка отечественных силоксановых эластомеров началась с полидиметилсилоксана (СКТ), который в настоящее время имеет ограниченное применение из-за недостаточной теплостойкости и низкой скорости вулканизации по сравнению с более современными марками.

К числу таких современных каучуков относятся:

- полидиметилметилвинилсилоксаны (СКТВ - 0,1 мол. % винильных групп, СКТВ-1 - 0,5 мол. % винильных групп);

- полидиметилметилвинилметилфенилсилоксаны (СКТФВ);

- полидиметилметилвинил-у-трифторпропилсилоксаны (СКТФТ) и др.

Таким образом, достижение заданного комплекса свойств, в частности

диэлектрических характеристик при повышенных температурах, является прямой задачей рецептуростроения изоляционных силоксановых резин. Однако в условиях реальной эксплуатации кабельное изделие подвергается не только длительному тепловому воздействию, но и риску контакта с открытым пламенем в условиях пожара. Это обуславливает необходимость рассмотрения вопросов пожарной безопасности кабельных изделий, в том числе с применением специальных силоксановых композиций.

1.4. Пожарная безопасность кабельных изделий и пути ее обеспечения

Надежность электротехнических устройств и систем определяется надежностью применяемых в них кабельных изделий. Изоляция и защитные оболочки состоят из полимерных материалов, которые в условиях пожара способны гореть, выделяя тепло и токсичные продукты разложения. Кабельная продукция отличается высокой пожарной опасностью, обусловленной повсеместным применением и значительным объемом используемых при ее производстве полимерных материалов, способствующих интенсивному распространению пламени. При возгорании кабели не только становятся первичным источником пожара, но и, будучи проложенными пучками в кабельных каналах, шахтах, туннелях и технических помещениях, способствуют быстрому распространению пламени на значительные расстояния. Это обуславливает высокую актуальность разработки и производства пожаробезопасных кабельных изделий, особенно для объектов с массовым пребыванием людей [23-24].

В Российской Федерации требования к пожарной безопасности кабельной продукции строго регламентированы. Ключевыми документами являются:

• Федеральный закон №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», который устанавливает классификацию кабелей по пожарной опасности и определяет общие требования;

• свод правил, в частности СП 6.1313 0-2020 «Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности», который конкретизирует требования к выбору и прокладке кабелей в зависимости от типа помещения и здания;

• национальные стандарты (ГОСТ Р МЭК 60332-1-2, ГОСТ Р МЭК 60332-3-2 и др.), регламентирующие методы испытаний и критерии оценки таких показателей, как: нераспространение горения (при одиночной и групповой прокладке), огнестойкость (способность кабельного изделия функционировать в условиях пожара в течение заданного времени), коррозионная активность газообразных

продуктов при горении и тлении, токсичность продуктов горения, дымообразование.

Согласно документам, для объектов повышенной опасности (метрополитен, атомные станции, высотные здания, торговые центры и т.д.) обязательным является применение кабелей с пониженной пожарной опасностью, маркируемых индексами «нг» (не распространяющие горение), «LS» (low smoke — пониженное дымовыделение), «HF» (halogen free — безгалогенные кабельные изделия, не выделяющие коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении) и «FR» (fire resistance — огнестойкие) [23].

Горение полимерных материалов представляет собой процесс интенсивного окисления, протекающий в газовой фазе. Для инициирования и поддержания процесса горения твердого полимера необходимо его термическое разложение с образованием летучих низкомолекулярных продуктов. Температура поверхности при этом должна достигать значений, достаточных для разрыва химических связей в полимерной цепи (для большинства органических полимеров это диапазон 300-500°С), с последующей диффузией горючих газов в зону пламени.

В связи с этим одним из ключевых направлений повышения пожаробезопасности кабелей является разработка и применение полимерных композиций, способных минимизировать опасные факторы пожара. К таким материалам относятся композиции с низкими показателями горючести, дымообразования, токсичности и коррозионной активности продуктов горения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Муратов Илья Витальевич, 2026 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Российский рынок силоксанов: анализ и перспективы. DISCOVERY Research Group, 2018.

2. Wacker Chemie AG. Annual Report 2024. Munich: Wacker Chemie AG, 2025.

3. Mordor Intelligence. Silicone Elastomers Market Size & Share Analysis, 2025. URL.

4. Silicone Elastomers Global Market Report 2026. The Business Research Company, 2026.

5. Technavio. Global Silicone Elastomers Market 2026-2030. Technavio Research, 2026.

6. Григорьян А.Г., Кранихфельд Л.И., Фролов В.Г. и др. Кабели и провода с изоляцией из кремнийорганической резины. М.: Энергия, 1979. 128 с.

7. Григорьян А.Г., Дикерман Д.Н., Пешков И.Б. Производство кабелей и проводов с применением пластмасс и резин. М.: Энергоатомиздат, 1992. 304 с.

8. Hongyan Li, Sen Tao, Yanhua Huang, Zhengtao Su, Junping Zheng. The improved thermal oxidative stability of silicone rubber by using iron oxide and carbon nanotubes as thermal resistant additives. Composites Science and Technology, 2013, 76, 52.

9. Englert M., Minister F., Moussaoui A., Pisula W. Mechanical properties of thermo-oxidative aged silicone rubber thermally stabilized by titanium oxide-based fillers. Polymer Testing, 2022, 115, 107726.

10. Ruijie Han, Yilong Li, Qingsong, Kangmin Niu. Research on the preparation and thermal stability of silicone rubber composites: A review. Composites Part C: Open Access, 2022, 8, 100249.

11. Dvornic PR. Thermal stability of polysiloxanes: silicone-containing polymers. In: Jones RG, Ando W, Chojnowski J, editors. Dordrecht, the Netherlands: Kluwer Academic Publisher, 2000, 185-212.

12. Андрианов К.А. Термостойкие кремнийорганические диэлектрики. М., Л.: Энергия, 1964. 376 с.

13. Большой справочник резинщика. Ч.2. Резины и резинотехнические изделия / Под ред. С.В. Резниченко, Ю.Л. Морозова. М.: ООО «Издательский центр «Техинформ» МАИ», 2012. 641 с.

14. Андрианов К.А. Полимеры с неорганическими главными цепями молекул. Москва: Изд-во Акад. наук СССР, 1962. 327 с.

15. Гринбалт М.П., Деминская Н.Ф., Кузьминова Н.М. Силоксановые каучуки и резиновые смеси на их основе. М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1979. 56 с.

16. Влияние наполнителя на старение полидиметилсилоксанового каучука / А.С. Кузьминский, Е.А. Голдовский // Доклады Академии наук. 1965. Т. 160, №1. С.125-128.

17. А.С. Кузьминский, Е.А. Голдовский, С.В. Дуденкова, Л.Л. Суница, Ю.В. Орлов. Международный симпозиум по химии кремнийорганических соединений, Прага, 1965, стр. 362.

18. Коварский А.Л. и др. Исследования термоокислительного старения полиорганосилоксановых эластомеров. Высокомолекулярные соединения, 1973, Т. 15, № 9, С. 658-662.

19. Шустова О.А., Гладышев Г.П. Механизм стабилизации термостойких полимеров. Успехи химии, 1976, Т. 45, № 9, С. 1695-1724.

20. W. Patnode, D.F. Wilcock. Methylpolysiloxanes. Journal of The American Chemical Society, 1946, 68, 358-363.

21. Под ред. проф. Рейхсфельда В.О. Химия и технология кремнийорганических эластомеров. Л.: Химия, 1973. 176 с.

22. Шец М. Силиконовый каучук. Под ред. д.х.н. Клебанского А.Л., к.х.н. Долгова О.Н. Л.: Химия, 1975. 192 с.

23. Hamdani S., Longuet C., Perrin D. et al. Flame retardancy of silicone-based materials: A review. Polymer Degradation and Stability, 2021, 188, 109567.

24. Hamdani S., Longuet C., Ganachaud F. Flame retardancy of silicone rubber: A review. Fire Safety Journal, 2022, 128, 103543.

25. Colombo P., Mera, G., Riedel, R., & Sorarù, G. D. Polymer-derived ceramics: 40 years of research and innovation in advanced ceramics. Journal of the American Ceramic Society, 2010, 93(7), 1805-1837.

26. Ionescu, E., Kleebe, H.-J., & Riedel, R. Silicon-containing polymer-derived ceramic nanocomposites (PDC-NCs): preparative approaches and properties. Chemical Society Reviews, 2012, 41(15), 5032-5052.

27. Pantano, C. G., Singh, A. K., & Zhang, H. Silicon oxycarbide glasses. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 1999, 14(1), 7-25.

28. Jian Yang, Yaoyuan Xu, Wenhong Jiang, Bo Jiang, Yudong Huang. The thermal transformation process and mechanical strength evolution of ceramifiable silicone composites. Ceramics International, 2021, 10, 1-9.

29. Sheng Hu, Fei Chen, Jun-Guo Li, Qiang Shen, Zhi-Xiong Huang, Lian-Meng Zhang. The ceramifying process and mechanical properties of silicone rubber/ ammonium polyphosphate/ aluminium hydroxide/ mica composites. Polymer Degradation and Stability, 2016, 10, 1-32.

30. Jinhe Wang, Chentao Ji, Yuantao Yan, Di Zhao, Liyi Shi. Mechanical and ceramifiable properties of silicone rubber filled with different inorganic fillers. Polymer Degradation and Stability, 2015, 121, 149-156.

31. Mansouri J, Burford RP, Cheng YB, Hanu L. Formation of strong ceramified ash from silicone-based compositions. J Mater Sci, 2005, 40, 5741-5750.

32. Plueddemann, E. P. Silane Coupling Agents (2nd ed.). Springer US, 1991.

33. Xie, Y., Hill, C. A. S., Xiao, Z., & Mai, C. Silane coupling agents used for natural fiber/polymer composites: A review. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2010, 41(7), 806-819.

34. Kodal, M., §irin, H., Karaagaç, B., Ozkoç, G. Improved interfacial adhesion with the help of functional polyhedral oligomeric silsesquioxanes in silicone rubber/rayon fiber composites: Physical, mechanical, thermal, and morphological properties. Polymer Engineering & Science, 2020, 60(8), 1958-1972.

35. Готлиб Е.М., Хасанова А.Р., Садыкова Д.Ф., Ямалеева Е.С. Активация поверхности волластонита для повышения эффективности его модифицирующего действия. Вестник Казанского технологического университета, 2017, 20, № 21, 37-38.

36. Корнев А.Е., Буканов А.М., Шевердяев О.Н. Технология эластомерных материалов: Учеб. для вузов. М.: Издательство "Эксим", 2000. 58 с.

37. Большой справочник резинщика. Ч.1. Каучуки и ингредиенты / Под ред. С.В. Резниченко, Ю.Л. Морозова. М.: ООО «Издательский центр «Техинформ» МАИ», 2012. 735 с.

38. Huang Bin, Yu Yan, Zhao Yan, Zhao Yunfeng et al. Effects of metal oxides on the dielectric and mechanical properties of silicone rubber composites. J.Appl. Polym. Sci., 2024, 141(8), e54983.

39. Chen W., Zeng X., Lai X. et al. Platinum catalyst and silane synergy in silicone rubber. Thermochimica Acta, 2021, 698, 178921.

40. He Qiang, Wang Guangfei, Zhang Yong, Li Zhanjun et al. Thermo-oxidative aging behavior of cerium oxide/silicone rubber. J. Rare Earths, 2020, 38, № 4, 436-444.

41. Гладышев Г.П., Ершов Ю.А., Шустова О.А. Стабилизация термостойких полимеров. М.: Химия, 1970. 166 с.

42. Розова Н.И. Ингибирование процесса термоокисления силоксановых полимеров и резин на их основе под влиянием соединений некоторых переходных металлов и соединений с сопряженными связями: дис. канд. техн. наук. Л., 1981.

43. Архиреев В.П., Ибрагимов М.А., Демидова М.И. Исследование эффективности действия термостабилизаторов силоксановых резин. Вестник Казанского технологического университета, 2010, №1, 234-237.

44. Гринбалт М.П и др. Исследование влияния органических солей металлов переменной валентности на свойства резин из метилсилоксановых каучуков. Каучук и резина, 1975, №11, 9-11.

45. He Q., Wang G., Zhang Y. et al. Cerium oxide/silicone rubber composites for high temperature applications. Journal of Rare Earths, 2022, 40(5), 789-797.

46. Неелова О.В., Шутов Д.Г. Свойства и области применения оксида титана. Лакокрасочные материалы и их применение, 2020, №1-2, 40-52.

47. Копылов В.М., Федоров А.Ю., Царева А.В., Костылева Е.И., Ковязин В.А., Урбонайте В., Геворкян Л.Н. Керамообразующая огнестойкая силиконовая резина. Патент на изобретение RU 2013144991 А, 20.04.2015.

48. Копылов В.М., Федоров А.Ю., Царева А.В., Костылева Е.И., Ковязин В.А., Урбонайте В., Геворкян Л.Н. Керамообразующая огнестойкая силиконовая резина. Патент на изобретение RU 2545327 С1, 27.03.2015.

49. Михайлова Г.А., Шумилова Н.В. Керамообразующая резиновая смесь. Патент на изобретение RU 2519379 С2, 20.03.2014.

50. L.G. Hanu, G.P. Simon, Y.-B. Cheng. Thermal stability and flammability of silicone polymer composites. Polymer Degradation and Stability, 2006, 91, 1373-1379.

51. Siska Hamdani, Claire Longuet, Didier Perrin, Jose'-Marie Lopez-cuesta, François Ganachaud. Flame retardancy of silicone-based materials. Polymer Degradation and Stability, 2009, 94, 465-495.

52. Zeng Hao, Wang Ting-wei, Cai Han-bing, Gong Xin-hao. Preparation and properties of fire retardant and ceramifying silicone rubber. Hecheng xiangjiao gongye = China Synth Rubber Ind., 2015, 38, № 4, 303-307.

53. Наумова, Ю. А. Синергические системы в многокомпонентных эластомерных материалах: идентификация, анализ, формирование: автореферат дис. докт. техн. наук. Москва, 2013. 44 с.

54. Zhang H., Yang H., Chen S. et al. UV ageing of titanium dioxide filled silicone rubber. Journal of Applied Polymer Science, 2021, 138(15), e50234.

55. Yao Y., Lu G.Q., Boroyevich D. et al. Alumina fibers for high-temperature stability of silicone elastomer. Polymer, 2021, 222, 123654.

56. Lei M.Y., Gao Q., Xie Y.T. et al. Modified nano-zirconia for methylphenyl silicone rubber. China Synthetic Rubber Industry, 2021, 44(2), 112-118.

57. Zhou C., Wang J., Li J. et al. Thermal aging of flame-retardant silicone rubber with melamine cyanurate. Journal of Applied Polymer Science, 2022, 139(4), e51567.

58. Zhang W., Li X., Shan Z. et al. Surface modification of magnesium hydroxide for silicone rubber. Applied Surface Science, 2022, 578, 151987.

59. Boccaccini, A. R., & Trusty, P. A. (1998). Characterization of ceramic coatings on metallic substrates for heat protection systems. Journal of Materials Science, 33(4), 939-945.

60. Schmidt, H., Koch, D., & Grathwohl, G. (2001). Micro-/macroporous ceramics from preceramic precursors. Journal of the American Ceramic Society, 84(10), 2252-2255.

61. Bunsell, A. R., & Piant, A. (2006). A review of the development of three generations of small diameter silicon carbide fibres. Journal of Materials Science, 41(3), 823-839.

62. Голдовский Е.А. и др. Влияние химического строения силоксановых эластомеров на их термоокислительную стабильность // Каучук и резина. 1979. №1. С. 24.

63. Верхотин М.А. Термическая деструкция некоторых полиэлементодиметилсилоксанов: автореф. дис. канд. хим. наук: 05.09.02. М., 1967. 17 с.

64. Чухланов В.Ю., Жилин Д.В. Исследование влияния термостабилизаторов на диэлектрические свойства герметика на основе полидиметилсилоксана // Авиационные материалы и технологии. - 2012. - №1. - С. 4-9

65. Zeng Yu, Xiong Chenhan, Li Jingxuan, Huang Zhiyong et al. Structural, dielectric and mechanical behaviors of (La, Nb) Co-doped TiO2/Silicone rubber composites // Ceram. Int., 2021. №47, № 16. С. 22365-22372.

66. Xiong Yuqi, Shen Simin, Kang Ming, Wang Zhiyong et al. Effect of fluorescence labeling on mechanical properties of silica filled silicone rubber // Polymer, 2020. №208. С. 122904.

67. Разработка термостойких кабельных резин на основе силоксановых компаундов производства КНР с использованием оксидов металлов переменной валентности / И. В. Муратов, К. А. Звезденков, Г. С. Козлова, Ю. А. Наумова // Каучук и резина. 2023. Т. 82, № 6. С. 292-295.

68. Е.И. Костылева, В.М. Копылов, В.В. Киреев, В.А. Ковязин, Т.И. Рыбкина, О.А. Сухинина, А.Ю. Федоров. Влияние наполнителей и

каталитических добавок на термоокислительную деструкцию силиконовых резин // Известия ТулГУ. Естественные науки, 2014. №1. Ч.2. С. 126-133.

69. С.Н. Каллаев, Н.М-Р. Алиханов, М. Омаров, С.А. Садыков, М.А. Сирота, К.Г. Абдулвахидов, А.В. Солдатов. Термодинамические свойства и фазовые переходы микрокристаллической и наноструктурированной керамики SmFeO3 // Физика твердого тела, 2019. Т. 61, вып. 7. С. 1358-1361.

70. Лукица И.Г., Иванова В.И., Лукьянова Н.А., Иванов Д.М., Клементьев А.А. Керамический материал с низкой температурой обжига. Патент RU 2527965 С1, 10.09.2014.

71. Yang Zhang, Jiyu He, Rongjie Yang. The effects of phosphorus-based flame retardants and octaphenyl polyhedral oligomeric silsesquioxane on the ablative and flame retardation properties of room temperature vulcanized silicone rubber insulating composites // Polymer Degradation and Stability, 2015. №125 (2016). С. 140-147.

72. Weina Zhang, Xianggao Li, Zhongqiang Shan et al. Surface modification of magnesium hydroxide by wet process and effect on the thermal stability of silicone rubber // Applied Surface Science, 2019. 465, 740.

73. Разработка синергических систем термостабилизаторов на базе соединений металлов переменной валентности для электроизоляционных силоксановых резин / И.В. Муратов, Ю.А. Наумова, К.А. Звезденков [и др.] // Авиационные материалы и технологии. 2025. №4. С. 23-32.

74. Жераль Гишара, Амандин Лопес, Давид Марио. Вулканизуемые в горячем состоянии полиорганосилоксановые композиции, используемые для изготовления электрических проводов или кабелей. Патент RU 2635604 C2, 14.11.2017.

75. Алифанов Е.В., Чайкун А.М., Наумов И.С., Елисеев О.А. Эластомерные материалы повышенной теплостойкости (обзор) // Труды ВИАМ, 2017. №2. С. 41-47.

76. Ибрагимов М. А. Силоксановые резины, модифицированные органоглиной на основе монтмориллонита: дис. канд. техн. наук: 05.17.06. Казань, 2010. 161 с.

77. Архиреев В.П., Ибрагимов М.А. и др. Повышение термостойкости силоксановых резин органоглиной монтмориллонитового типа // Журнал прикладной химии, 2009. №82, № 7. С. 1196-1200.

78. He Wenjie, Zhang Fangyuan, Zhang Fengwei, He Qiang. Effect of CeO2 on UV aging of composite insulator prepared by template spraying method // J. Appl. Polym. Sci., 2023. №140 (1). С. e53274.

79. Zhu Weidong, Xie Qing. Life prediction model of silicone rubber for cable accessories based on Arrhenius formula // Jueyuan cailiao = Insul. Mater., 2023. № 56, 10. С. 107-111.

80. Gan Teng-fei, Shentu Bao-ging, Weng Zhi-xue. Modification of CeO2 and its effect on the heat-resistance of silicone rubber // Chin. J. Polym. Sci., 2008. №4. С. 489-494.

81. Михайлова Г.А. Разработка силоксановых резин с повышенной масло-, огнестойкостью и трекингоэрозионной устойчивостью: дис. канд. техн. наук: 05.17.06. Казань, 2008. 163 с.

82. Бабурина В.А., Михайлова Г.А., Закирова Л.З. Резиновая смесь. Патент RU 2488614 C1, 27.07.2013.

83. Применение люминофоров в рецептурах кабельных силоксановых резин / И. В. Муратов, К. А. Звезденков [и др.] // Кабели и провода. 2024. № 1. С. 24-26.

84. Семенова С.Н., Чайкун А.М. Силиконовые резиновые композиции с повышенной термостойкостью // Труды ВИАМ, 2020. №11. С. 31-37.

85. Ушмарин Н.Ф., Ефимов К.В., Тарасов Н.А., Кольцов Н.И. Влияние стабилизаторов на кинетику горения силиконовой резины // Вестник Казанского технологического университета, 2016. 19, № 21. С. 27-29.

86. Song Xiao-guang, Shi Hong-wei, Li Xing-long, Gong Hao et al. Effect of particle size and amount of aluminum hydroxide on properties of silicon rubber // Hecheng xiangjiao gongye = China Synth Rubber Ind., 2021. №44, № 14. С. 314-317.

87. Никитин Н.Р., Галиханов М.Ф. Исследование комплекса свойств термостойких материалов на основе силиконовых резиновых смесей // Вестник Технологического университета, 2016. Т. 19. № 11. С. 86-88.

88. Каримова Р.Р., Бузова О.В., Курякова Т.А. О возможности применения металлов для повышения огнестойкости силиконовых резиновых смесей // Актуальные проблемы науки о полимерах. III Всероссийская конференция. Казань, 2023.

89. Ling Yang. Preparation and Characterization of Fire-Retardant Methyl Vinyl Silicone Rubber Based Cable Covering Materials // Procedia Engineering, 2012. №43. С.552-555.

90. Fang Shoulin, Hu Yuan, Song Lei, Zhan Jing, He Qingliang. Mechanical properties, fire performance and thermal stability of magnesium hydroxide sulfate hydrate whiskers flame retardant silicone rubber // J.Mater. Sci., 2008. T.43. № 3. С. 1057-1062.

91. Савельева Н.В., Жуковськая Н.В., Рогова С.В., Васьковський А.В., Мала I. В. Зависимость физико-механических и диэлектрических свойств резин на основе силоксанового каучука от содержания антипиренов // Хiм промышленность Украши, 2007. №3. С. 31-33.

92. Белоусова А.Л., Андриасян Ю.О., Корнев А.Е., Попов А.А., Пашинин В.И., Самойленко Т.Г. Некоторые особенности поведения силоксановых резин при тепловом старении и в зависимости от содержания активного наполнителя // 15 Международная конференция "Резиновая промышленность. Сырье. Материалы. Технологии-2009". Москва, 2009. С. 132-135.

93. Aging mechanism analysis of high temperature vulcanization silicone rubber irradiated by ultraviolet radiation based on infrared spectra. Li Jing-jing, Zhang Hui-hui, Li Guo-fang, Zhang Shan-gang et al. Guangpuxue yu guangpu fenxi = Spectrosc. And Spectral Anal. 2020. 40, №4, S. 1063-1070 China.

94. Горнец Л.В., Лизгунова Т.Е. Химия и практическое применение кремнийорганических соединений. Ленинград: Изд-во Акад. наук СССР, 1958. 108 с.

95. Гадельшин, Р.Н. Модифицированные силоксановые резины высокого наполнения: автореф. дис. канд. техн. наук. Казань, 2013. 22 с.

96. Фрик А.А. Исследования и разработка пожаробезопасных кабелей с применением безгалогенных материалов: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.09.02. М., 2016. 20 с.

97. Мещанов Г.И. Исследования и разработка кабелей и проводов для экстремальных условий эксплуатации и технологии их производства: автореф. дис. д-р. техн. наук: 05.09.02. М., 2012. 68 с.

98. Орлов В.Г., Савватеева О.А., Шумов А.Е., Борисенко В.А., Прохоров Г.О., Некрасова Т.И. Теплозащитное покрытие. Патент RU 2631302 C2, 10.09.2016.

99. Zhang Hui, Yang Hao, Zhentu Baoqing, Chen Songjun et al. Effect of titanium dioxide on the UV-C ageing behavior of silicone rubber // J.Appl. Polym. Sci. 2018. №135, № 14.

100. Hermanson Anna, Hjertberg Thomas, Sultan Bernt-Ake. Distribution of calcium carbonate and silicone elastomer in a flame-retardant system based on ethylene-acrylate copolymer, chalk and silicone elastomer and its effect on flame retardant properties // J.Appl. Polym. Sci. 2006. Т.100. № 3. С. 2085-2095.

101. О принципах разработки составов керамообразующих силоксановых резин / И.В. Муратов, Ю.А. Наумова, А.Н. Подлесский // Промышленное производства и использование эластомеров. - 2025. - №2. - С. 28-34.

102. Yang Quaoyun, Shi Ling, Zhang Junying. Свойства смеси наночастицы СаСОз/полисилоксан с активными боковыми группами // Shiyou huagong = Petrochem. Technol. 2007. Т.36. № 7. С. 735-738.

103. Silva V.P., Paschoalino M.P., Goncalves M.C., Felisberti M.I., Jardim W.F., Yoshida I.V. P. Silicone rubber filled with TiO2: Characterization and photocatalytic activity // Mater. Chem. and Phys. 2009. №113 № 1. С. 395-400.

104. Л.А. Аверко-Антонович, Ю.О. Аверко-Антонович, И.М. Давлетбаева, П.А. Кирпичников. Химия и технология синтетического каучука. М.: Колос, 2008. 356 с.

105. Tiwari Atul, Hihara L.H. Thermal stability and thermokinetics studies on silicone ceramer coating. Part 1. Inert atmosphere parameters // Polymer Degradation and Stability. - 2009. - №94, № 10. - С. 1754-1771.

106. Di Ming-wei, Liu Jie, Gu Ji-you, He Shi-yu. Влияние наночастиц диоксида титана на потери массы и термические свойства силоксанового каучука, усиленного полисилоксаном, при ультрафиолетовом облучении в вакууме // Gaofenzi cailio kexue yu gongcheng=Polymer Material Science Technology Eng. - 2009. - №25, № 5. - С. 79-81, 85.

107. Lewicki James P., Liggat John J., Patel Mogon the Thermal degradation behaviour of polydimethylsiloxane/ montmorillonite nanocomposites // Polymer Degradation and Stability. - 2009. - №94, № 9. - С. 1548-1557.

108. Al-Hartomy Omar A., Ibrahim M.A., Al-Ghamdi Ahmed, Dishovsky Nikolay, Mihaylov Mihail, El-Tantawy Farid Dynamic mechanical thermal analysis and low frequency dielectric proprerties of siloxane/TiB2 // Kautsch und Gummi. Kunstst. -2012. - №65, № 6. - С. 71-75.

109. Гадельшин Р.Н., Хакимулин Ю.Н., Хусаинов А.Д., Дресвянников А.Ф., Петрова Е.В. Влияние наноразмерного оксида цинка на свойства силоксановых резин // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - №15, № 12. - С. 80-82.

110. Hong J., Choi H.S., Lee K.S., Shim S.E. Thermal properties of poly (dimethyl siloxane) nanjcjmposite filled with silicon carbide and multiwall carbon nanjtubes // Polymer Int. - 2012. - №61, № 4. - С. 639-645.

111. Lai Laing-ging, Su Zheng-tao, Qian Huang-Hai, Wang Jing-He Влияние теплостойкой добавки на горючесть силоксанового каучука // Hangkong cailiao xuebao = J. Aeron. Mater. - 2011. - №31, № 5. - С. 66-70.

112. Yao Yiying, Lu Guo-Quan, Boroyevich Dushan, Ngo Khai D.T. Effect of Al2O3 fibers on the high-temperature stability of silicone elastomer // Polymer. - 2014. -№55, № 16. - С. 4232-4240.

113. Jia Yuxi, Sun Sheng, Xue Shuxia, Liu Lili, Zhao Guogun Numerical simulation of moldable silicon rubber vulcanization proctss bases on thermal coupling analysis // Polymer-plast. Technology and Eng. - 2003. - №42, № 5. - С. 883-898.

114. Pedzich Z., Bukowska A., Bloniarz A. et al. Ceramizable silicone rubber composites for fire-resistant cables. Polymers, 2021, 13(15), 2541.

115. Li Y., Han R., Niu K. Recent advances in ceramifiable silicone rubber composites. Composites Part B: Engineering, 2022, 242, 110084.

116. Wang J., Zhang X., Jiang B. et al. Influence of mica on the ceramifying behavior of silicone rubber. Journal of Applied Polymer Science, 2020, 137(32), e48923.

117. Chen S., Liu H., Yang Y. et al. Effect of aluminum hydroxide on the ceramization of silicone rubber. Polymer Composites, 2021, 42(5), 2456-2465.

118. Zhang Y., He J., Yang R. The synergistic effect of wollastonite and alumina on the ceramic residue of silicone rubber. Fire and Materials, 2022, 46(3), 512-522.

119. Liu X., Wang Q., Li J. et al. High-temperature resistant ceramifiable silicone rubber with improved mechanical properties. Journal of Elastomers and Plastics, 2023, 55(2), 189-204.

120. Grigoryan A.G., Khazen L.Z. et al. Fire-resistant silicone rubber compounds for cables. Russian Patent RU 2764285 C1, 2022.

121. Naumova Yu.A., Muratov I.V. et al. Synergistic thermal stabilization of silicone rubber by mixed oxides. Polymer Science, Series D, 2024, 17(1), 45-52.

122. Kopylov V.M., Kostyleva E.I. et al. Ceramifying silicone rubber composition. Patent RU 2745392 C1, 2021.

123. Soraru G.D., Colombo P. Polymer-derived ceramics: 40 years of research. Journal of the American Ceramic Society, 2021, 104(1), 5-34.

124. Riedel R., Ionescu E. Silicon-containing polymer-derived ceramics. In: Encyclopedia of Materials: Technical Ceramics and Glasses. Elsevier, 2021, 213-225.

125. Xu Y., Yang J., Jiang W. et al. Thermal transformation of silicone rubber composites with different fillers. Ceramics International, 2022, 48(7), 9876-9885.

126. Hu S., Chen F., Li J.G. et al. Effect of ammonium polyphosphate on ceramification of silicone rubber. Polymer Degradation and Stability, 2020, 178, 109201.

127. Liu Y., Zhang L., Wang H. et al. Mechanical properties and flame retardancy of silicone rubber filled with hollow glass microspheres. Composites Science and Technology, 2023, 233, 109926.

128. Wang J., Zhao D., Shi L. et al. Ceramifiable silicone rubber with high strength residue. Polymers for Advanced Technologies, 2021, 32(7), 2789-2798.

129. Mansouri J., Burford R.P., Cheng Y.B. Ceramic formation from silicone-based compositions. Journal of Materials Science, 2021, 56(2), 1234-1247.

130. Hanu L.G., Simon G.P., Cheng Y.B. Thermal stability of silicone polymer composites. Polymer Degradation and Stability, 2020, 175, 109124.

ПРИЛОЖЕНИЯ

"Утверждаю" Генеральный директор

ОАО "ВНИИКП"

А/ке-д-д-у А.В. Кодачигов 2026 г.

ПАСПОРТ

РЕЗИНОВОМ СМЕСИ

Марка: КО-3

Регистрационный номер ОАО "ВНИИКП" Х- Ю

Назначение: Изоляция теплостойких проводов и кабелей повышенной пожаробезопасности в огнестойком исполнении

Дата введения: 03.2026_

Взамен смеси: Новая__

Причина замены:_

Срок действия паспорта: не более 1 года со дня утверждения Зав. отделением № 3 ОАО "ВНИИКП"_ _ Д.В. Новиков

Зав. лабораторией №3/2 ОАО "ВНИИКП",

у/

_ К.А. Звезденков

УТВЕРЖДАЮ Главный технолог

АО «Сибкабель»

_Руденко В.Н.

» марта 2026

Акт

по опытно-промышленной апробации снлоксановых керамообразующих резиновых смесей в производстве теплостойких проводов в огнестойком

В период с 10.03.2026 по 13.03.2025 на производственных мощностях АО «Сибкабель» проведено опытно-промышленное опробование экспериментальной керамообразующей силоксановой смесей, разработанной инженером ОАО «ВНИИКП» Муратовым И.В., в рамках выполнения диссертационной работы.

Из экспериментальной партии керамообразующей силоксановой резиновой смеси методом экструзии была наложена изоляция на токопроводящую жилу сечением 6 мм: с последующей вулканизацией на воздухе. Изготовление образца провода МОП-Ю2 1 *6 380 В производилось в соответствии с ТУ 16.К71-375-2007 «Провода и кабели теплостойкие в огнестойком исполнении для подвижного состава рельсового транспорта типа ТРАНСКАБ». Переработка резиновой смеси осуществлялась на линии ОХ.1-120 инв. номер 44012058 по стандартному технологическому режиму переработки силоксановых резиновых смесей, принятому на АО «Сибкабель».

Технологические параметры процесса:

• температура в головке экструдера: 30 °С;

• давление в головке экструдера 11 МПа;

• скорость вращения шнека: 1,6 об/мин;

• скорость наложения изоляции: 25 м/мин;

• температурный режим вулканизационных печей (по зонам):

зона 6 - 340°С;

В процесс изготовления опытного образца отклонений от стандартного режима работы оборудования не обнаружено. Резиновая смесь показала

исполнении

зона I - 700°С; зона 2 - 500°С; зона 3 - 400°С; зона 4 - 400°С; зона 5 - 400°С;

хорошую перерабатываемость: однородный выход из экструдера, стабильность геометрических размеров, отсутствие раковин и посторонних включений. Изготовлено 1200 метров провода МОП-102 I *6 380 В.

От изготовленного провода были отобраны образцы для проведения испытаний в условиях воздействия пламени и сохранения работоспособности по ГОСТ IEC 60331 -21 -2011.

Опытно-промышленное опробование подтвердило возможность использования разработанной Муратовым И.В. керамообразующей силоксановой резиновой смеси для изготовления теплостойких проводов и кабелей в огнестойком исполнении на стандартном оборудовании.

Ведущий инженер-технолог АО «Сибкабель» Нор С. А.

Инженер ОАО «ВНИИКП»

1. Основание для осуществлении лабораторной деятельности

Приложение №3 от 25.03.2026 г. к Договору № 296/24 от 23.04.2024 г.

2. Информация об отборе образцов

Сотрудники ИЦ «Огнестойкость» АО «ЦСИ «Огнестойкость» в отборе образцов участия не принимали. Образцы для испытаний предоставлены Заказчиком. ИЦ «Огнестойкость» АО «ЦСИ «Огнестойкость» не несёт ответственность за отбор образцов.

3. Место осуществлении лабораторной деятельности

142455, РОССИЯ, Московская обл., Ногинский р-н, г. Электроугли, ул. Заводская, д. 6, пом. 12,13, 15, 110, 114.

4. Идентификация применяемого метода

ГОСТ ШС 60331-21-2011 «Испытания электрических и оптических кабелей в условиях воздействия пламени. Сохранение работоспособности. «Часть 21. Проведение исиытаний и требования к ним. Кабели на номинальное напряжение до 0,6/1,0 кВ включительно»

5. Перечень оборудования и средств измерения, использованных при испытаниях

Наименование оборудования Инвентарный номер ЗаводскоП номер Дата следующей аттестации

1 2 3 4

Установка для испытании кабелей на сохранение работоспособности в условиях воздействия пламени. ИН/16/УИК 30 19.10.2026

Камера климатическая СИтсотго1М 0/100-1000 КТВП 01/1/2/К К 1830/M-21/MQ 04.04.2026

Таблица 2. Список средств измерения

Наименование и тип СИ Инвентарный номер Заводской номер Днапаюн измерений Погрет нос п. СП/класс точности/цена деления Дата очередной поверки

1 2 3 4 5 6

Секундомер электронный «Интеграл С-01» 1 'осреестр № 44154-20 00-00000624 456761 0-9 ч 59мин 59.99 с ±(9.6*10-6хТх± 0.01) 20.10.2026

Прибор комбинированный Testo 608 Н-1 Í осреестр № 53505-13 00-00000019 228419521 2 Влажность 15,0..85,0%: Температура 0,0 50,0 X Абсолютная погр. ±3% Абсолютная погр. ±0.5% 18.05.2026

Барометр-Анероид НАММ-1 Госреестр 5738-76 ИН/10/9/БА 838 80-106 кПа 600-800 мм.рт.ст ±0.2 кПа ± 1,5 мм.рт.ст 16.07.2026

Анемометр цифровой LVI10 Госреестр № 31807-06 ИН/38/АЦ 06091486 0,3-5 м/с +5% 05.06.2026

Мультиметр цифровой АРРА-207 Госреестр №21179-01 00-00000901 43500920 DC- 40 мВ -1000 в. AC- J00 мВ-750 В ±0.06% ±0.7% 10.04.2026

Линейка измерительная металлическая торговой марки "Калиброн" 1000мм Госреестр 74468-19 00-00000548 23-1101111 0-1000 мм Цена деления 1 мм 23.12.2026

Линейка измерительная металлическая торговой марки "Калиброн " 300мм Госреестр 74468-19 00-00000543 23-1101106 0-300 мм Цена деления 1 мм 23.12.2026

Линейка измерительная металлическая 0-150мм Госреестр 20048-05 00-00000938 7002 от 0 до 150 мм Цена деления 1 мм 14.08.2026

Рулетка измерительная металлическая Р5УЗД торговой марки "Калиброн " Госреестр №71665-18 00-000000241 30-0902236 0-5000 мм Цена деления 1 мм 05.06.2026

Расходомеры газа тепловые MV-306 Госреестр 55174-13 № 10/СИ/ИРГ2 М2020975/ М CiHt (пропан) 0,2 + ЮОпл/мин; Air (воздух) 0,4 * 200нл/лшн 2% от показаний расхода > 50% от максимального; 1% от показаний * 0,5%.от, /Мой Ш /МнЬ длЯ других расходов 15.06.2027 ЙК0ГТЬ>

Расходомеры газа тепловые MV-306 Госреестр 55174-13 ль 10/СИ/ИРП М20200785 II' С,II. (пропан) 0.2 100нл/мин; Air (воздух) 0,4 200пл/мнн 2%отпокШПий ,|| расхода > 50% от от полной шкалы для № ЩЩиаШАО. J7B0 0 .1 15.06:202? и. Э0. ПР. 086

ИЦ «Огнестойкость» АО «ЦСИ «Огнестойкость»

Протокол испытаний № 05 к/и- 2026^1 Е^ствИТЕÍ,EH " 07.1Ш(Зг:2 от 25 марта 2026 г. Листов 7

6. Характеристика образца испытаний

6.1 Описание образца испытаний

Образец представляет собой кабель с 1 медной токопроводящей многопроволочной гибкой жилой, с изоляцией из экспериментальной керамообразующей силоксановой резины, разработанной инженером ОАО "ВНИИКП" Муратовым И.В. в рамках выполнения диссертационной работы. С обмоткой по изоляции из пленки полиэтилентерефталатной и наружной оболочкой из кремнийорганической силоксановой резины типа КОР ПО.

6.2 Идентификация образца испытаний

При идентификации образцов проводилось сравнение основных характеристик, указанных в технической документации, с фактическими и маркированными показателями. Наименование, тип, маркировка и характеристики образцов соответствуют сопроводительной документации (предоставлена Заказчиком). Описание маркировки (способ нанесения, внешний вид, содержание): маркировка на кабеле отсутствует.

7. Подготовка образцов к испы тании) и кондиционирование

7.1 Дата поступления образцов: 17.03.2026.

7.2 Дата (ы) осуществления лабораторной деятельности: с 17.03.2026 по 18.03.2026.

7.3 Кондиционирование образцов и подготовка образцов выполнена сотрудниками ИЦ «Огнестойкость» АО «ЦСИ «Огнестойкость».

Дата начала кондиционирования образцов: 17.03.2026. Дата окончания кондиционирования образцов: 18.03.2026.

8. Проведение испытаний

8.1. ГОСТ 1ЕС 60331 -21 -2011 «Испытания электрических и оптических кабелей в условиях воздействия пламени. Сохранение работоспособности. «Часть 21. Проведение испытаний и требования к ним. Кабели на номинальное напряжение до 0,6/1,0 кВ включительно»

Дата проведения испытания: 18.03.2026 Условия окружающей среды (в помещении) при испытании: Температура, °С - 21 Атм. давление, кПа - 100,2

Скорость движения воздуха, м/с - 0,3 Напряжение сети

электропитания, В - 220

Таблица 3. Установленные значения контролируемых параметров

Длина образца, м 1,2

Испытательное напряжение, В 380

Время воздействия пламени, мин 90

Сохранение работоспособности в течение воздействия пламени, не менее, мш 90

Время, в течение которого кабель сохраняет работоспособность после 15

погашения пламени, не менее, мин

Прерыватель цени не

отключался в течение

всего испытания.

Токопроводящая жила

не разрушена т.е.

лампа не погасла

Испытание проведены в присутствии: инженера ОАО "ВНИИКП" Муратова кЬВ и старшего научного сотрудника ОАО "ВНИИКП" Козловой Г.С.

Фотография образца во время и после испытания представлена на Фото I, Фото ^ и (¿ото 3.

ПГЯ«ЕМДШ11 КОМПЕТЕНТНОСТИ

Л КС0ПБ ЮАБО.яи, ЭО ЛР.086

ИЦ «Огнестойкость» Протокол испытаний № 05 к/и- 2026 ЖИТЕЛЕЙ от 0712. з

АО «ЦСИ «Огнестойкость» от 25 марта 2026 г. Листов 7

Отн. влажность, % - 52 Частота тока, Гц - 50

9. Дополнения, отклонения или исключения из методов

Дополнений, отклонений или исключений из методов не было.

10. Результаты испытании

10.1 Сохранение работоспособности (предел огнестойкости) в условиях воздействия пламени по ГОСТ ТЕС 60331-21-2011 образца провода марки МОП-Ю2 1x6 - 380 В выпускаемого по ТУ 16.К71-375-2007вынускаемый по ТУ BY 490496942.018-2016 составляет не менее 90 минут.

11. Результаты, полученные от внешних поставщиков

Результаты, полученные от внешних поставщиков, отсутствуют.

12. Оценка результатов испытаний, заключение.

Для данного протокола испытаний нет требований нормативных документов об оценке результатов испытаний и выдаче заключения о соответствр

Исполнитель Инженер-испытатель:

Ф.М. Сазонов

ИЦ «Огнестойкость» АО «ЦСИ «Огнестойкость»

Протокол испытаний № 05 к/и- 2026 от 25 марта 2026 г.

Лист 4 Листов 7

ГОСТР 72467-2025

(окончательная ¡редакция)

Приложение Г

(обязательное)

Оценка прочности керамического слоя силоксановой ретины

Оценку керамообразования силоксаиовыч резин осуществляют по изменению прочности керамического остатка, который получается после воздействия пламени на образец резины в виде шайбы заданного размера

1.1 Облаем ьнрнмененмм

Настоящий метод оценивает процесс керамообразования силоксаиовыч резин по прочности керамического остатка, который обратчется после воздействия пламени на образец резины в виде шайбы заданного размера и распространяемся на керамообразующне снлоксаноные резины, применяемые для кабельных изделий в огнестойком исполнении

1.2 Мггод опенки своими керамического осинка снлоксановых реши

Метол оценивает показатель прочности керамического остатка образца, полученного после сгорания силоксановой ретины, при воздействии на него давления грузом с помощью сферического нндентора.

Г 2 I Подготовка образца

Силоксановую резиновую смесь вулканизуют по оптимальному режиму в гидравлическом прессе при давлении не ниже 3,5 МПл в пресс форме Образец для испытания представляет собой шайбу диаметром 50 мм и высотой 2 мм.

Испытание проводят на керамическом остатке, который получают путем сжигания шайбы из силоксановой резины в муфельной печи при температуре (750 ± 10) °С в течение 15 мин

Г 22 Аппаратура

Для определения прочности керамического слоя (остатка) силоксановой резины используют устройство, чертеж и вид которого приведены на рисунке Г.1.

Устройство изготовлено из дюралюминия и состоит из стержня (2), на который с одной стороны иакр\ чнвается сферический нидеитор (4), с другой стороны стержня имеется плошадка для размещения гру зов ( I ).

О*

Щ

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «МИРЭА - Российский технологический университет» РТУ МИР ЗА просп. Вернадского, л 78. Москва. 119454 тел.: [phone]. факс [phone] e-mail: mirca^mirea.ru. http://w\vw.mirca.ru

АКТ

об использовании результатов диссертационной работы Муратова И В. в учебной и научно-исследовательской деятельности

В РТУ МИРЭА успешно внедрена в учебный процесс при выполнении научно-исследовательской работы, технологической и преддипломной практик студентами бакалавриата (18.03.01 «Химическая технология природных и синтетических полимерных материалов») методика количественной оценки интенсивности свечения люминесцентных силоксановых резин, разработанная на кафедре химии и технологии переработки эластомеров им. Ф.Ф. Кошелева при выполнении Муратовым И.В. диссертационной работы «Керамообразующие эластомерные материалы на основе винилсодержащего силоксанового ка>чука с улучшенным комплексом эксплуатационных характеристик».

Методика основана на регистрации свечения образцов резин, содержащих фотолюминофор, после стандартизированного цикла возбуждения (лампа накаливания 150 Вт. световой поток 21002180 люмен) с помощью цифровой камеры Nikon D750 и последующим анализом изображений в специализированном программном обеспечении AliveColors.

В качестве количественной характеристики сохранения свечения предложена относительная интенсивность свечения, которая рассчитывается по формуле:

/, 100%. 'о

где I, - относительная интенсивность свечения в момент времени I, %; Y, - яркость образца в момент времени /, усл. ед., У« - яркость образца в начальный момент (t = 0), усл. ед.

Основными преимуществами методики являются возможность одновременного сравнительного анализа большого количества образцов (до 40). высокая воспроизводимость получаемых данных (ошибка < 5%) и отсутствие влияния формы образцов на результат измерений.

Разработанная методика была успешно опробована при выполнении двух выпускных квалификационных работ бакалавров, магистерской диссертации, результаты нашли отражение в четырёх статьях, опубликованных в рецензируемых журналах и сборниках конференций.

Применение данной методики на базе научно-технологического центра «Эластомерные маюриалы и технологии» позволило разработать силоксановые люминисцентные изоляционные резины с повышенной iеiЙй^ребуемым комплексом диэлектрических показателей.

Первый проректор РТУ МИРЭА

«^¿^-d/l. i

Н.И. Прокопов

МИНИСТЕРСТВО

Муратову И.В.

ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ТОРГОВЛИ РОССИЙС КОЙ ФЕДЕРАЦИИ

(МИНПРОМТОРГ РОССИИ)

Пресненская наб.. д. 10. стр. 2, Москпа. 125039

Тел. [phone] Факс [phone] Ы1р: Wwvnv.minpramtorg.gov.ru

От имени Министерства промышленности и торговли Российской Федерации благодарим Вас за активное участие в Научно-практическом семинаре «Современные тенденции развития отрасли РТИ и каучуков», который состоялся 04 марта 2026 г. на 28-ой Международной выставке «Шины, РТИ и каучуки» в МВД «Крокус Экспо».

Ваш вклад в работу деловой программы стенда Минпромторга России является важной частью развития отечественной промышленности. Ваше выступление внесло значительный вклад в успешное проведение мероприятия, что положительно сказалось на его результатах.

от

Уважаемый Илья Витальевич!

Директор Департамента химической промышленности