
Когда говорят про поливинилхлорид, многие сразу представляют трубы или оконные профили, но в композитных материалах всё сложнее. У нас в отрасли часто путают типы ПВХ по плотности и термостойкости, а ведь от этого зависит, пойдёт ли материал на лопасть ветрогенератора или в обшивку катера. Я лет десять работаю с такими заказчиками, как судостроительные верфи и авиационные КБ, и вижу, как ошибки в подборе типа ПВХ приводят к переделкам.
Возьмём, к примеру, виды вспененного ПВХ. Есть высокоплотные марки — те, что идут на силовые элементы в ветроэнергетике. Их часто путают с низкоплотными, которые годятся разве что для декоративных панелей. Я как-то видел, как на заводе в Новороссийске попытались использовать лёгкий ПВХ в каркасе платформы для морской буровой установки — через полгода пошли трещины по сварным швам.
А вот с перекрёстно-связанным ПВХ вообще отдельная история. Его применяют в авиации, где важна стабильность при перепадах температур. Но если взять не тот класс сшивки, при -50°C материал начинает крошиться. Мы с инженерами из КБ 'Иркут' как-то полгода подбирали вариант для обшивки грузового отсека — в итоге остановились на марке с добавлением полиэфирных волокон.
Или вспомним про огнестойкие модификации. В ж/д транспорте без них никак, но некоторые поставщики пытаются впарить обычный ПВХ с антипиренами, который при первом же тепловом испытании выделяет токсины. Пришлось как-то разбираться с таким случаем на заводе в Твери, когда закупили партию для отделки вагонов — едва не сорвали сертификацию.
Если говорить про основный покупатель, то у нас это явно ветроэнергетика. Компании вроде 'Росатома' или 'Энел Россия' заказывают тонны вспененного ПВХ для сердечников лопастей. Но тут есть нюанс — они требуют материал с очень узким допуском по плотности, плюс устойчивость к ультрафиолету. Мы как-то поставили партию для Калининградской ВЭС, так там пришлось делать дополнительную пропитку — местный морской климат съедал стандартный состав за сезон.
Второй по объёму — судостроительный сектор. Верфи в Астрахани, Севастополе, Владивостоке берут ПВХ-пену для палубных настилов и переборок. Но моряки — народ привередливый, требуют чтобы материал не впитывал влагу и не терял жёсткость при постоянной вибрации. Помню, для заказа от 'Заливода' мы специально разрабатывали модификацию с арамидными прослойками — обычный вспененный ПВХ в условиях северных морей трескался за два года.
А вот в аэрокосмической отрасли объёмы меньше, но требования жёстче. Здесь поливинилхлорид идёт в основном на интерьерные панели и корпуса бортовой аппаратуры. КБ типа 'Сухого' или 'МиГа' проверяют каждый сертификат, ещё и собственные испытания устраивают. Мы как-то поставили партию для салона МС-21 — так они месяц тестировали на выделение летучих веществ при перепадах давления.
С компанией АО Баодин Вайзе Новый Материал Технология (сайт https://www.visight.ru) столкнулись лет пять назад, когда искали альтернативу европейским поставщикам ПВХ-пены. Их материалы сначала показались слишком жёсткими для наших стандартов, но потом разобрались — у них технология прессования даёт другую структуру ячеек. Сейчас берём у них специализированные марки для ж/д сектора.
Что интересно, у Визайт подход к контролю качества необычный — они тестируют готовые панели на циклические нагрузки, а не просто проверяют сертификаты на сырьё. Как-то привезли нам партию для испытаний в ЦАГИ — их ПВХ-пенка выдержала на 15% больше циклов, чем немецкий аналог, хотя плотность была ниже. Видимо, сказывается их специализация на высокопрочных лёгких материалах.
Но были и проколы. В 2019 пытались использовать их материал для катеров на подводных крыльях — не учли, что их состав хуже работает в условиях постоянного кавитационного воздействия. Пришлось возвращаться к итальянским поставщикам для этого конкретного применения. Зато для ветрогенераторов их ПВХ-пена оказалась лучше — видимо, сказывается опыт работы с китайскими ветропарками.
Чаще всего ошибаются с термопластичными модификациями. Их путают с термореактивными, а разница принципиальная — первые при нагреве размягчаются, вторые сохраняют форму. Как-то на одном машиностроительном заводе в Подольске взяли термопластичный ПВХ для креплений в моторном отсеке электробуса — при первом же летнем пробеге крепления поплыли.
Ещё проблема — не учитывают коэффициент линейного расширения. Для крупных конструкций вроде лопастей ветряков это критично. Мы с коллегами из Уфы как-то рассчитывали компенсационные зазоры для 60-метровой лопасти — пришлось комбинировать два разных вида ПВХ-пены, чтобы избежать деформаций при сезонных перепадах температур.
И конечно, вечная история с совместимостью смол. Эпоксидные системы с некоторыми типами ПВХ дают плохую адгезию — приходится добавлять праймеры. На верфи в Выборге как-то месяц мучились с расслоением панелей, пока не поняли, что смола не подходит для конкретной марки пены. Теперь всегда требуем от поставщиков тестовые образцы под каждую технологию пропитки.
Сейчас активно развивается направление поливинилхлорид с наполнителями — например, с микрошариками стекла или углеродными волокнами. Такие композиты начинают применять в силовых элементах беспилотников, где важна жёсткость при минимальном весе. Мы с партнёрами из Сколково тестируем подобные материалы для коптеров дальнего радиуса действия.
Интересно выглядит ПВХ с повышенной ударостойкостью для железнодорожного транспорта. В РЖД сейчас обновляют парк скоростных поездов — там требуют материалы, которые при ударе не дают острых осколков. Как-то присутствовал на краш-тестах в Щербинке — обычный вспененный ПВХ рассыпался как песок, а модифицированный с полимерными добавками держал форму.
И конечно, экологическая тема. В Европе уже вовсю требуют ПВХ с пониженным содержанием хлора и возможностью рециклинга. Наши основный покупатель из ветроэнергетики пока не так строги, но тенденция идёт — недавно 'Русгидро' запросило расчёт по утилизации лопастей после выработки ресурса. Думаю, скоро и у нас появится спрос на 'зелёные' модификации ПВХ.
С ПВХ-пеной всегда проблемы с складированием — материал гигроскопичен, требует контроля влажности. На нашем складе в Балакове как-то испортили целую партию для ветропарка — недосмотрели за системой вентиляции. Пришлось срочно заказывать замену у Визайт, благо они держат страховой запас на своём заводе в Китае.
Транспортировка — отдельная головная боль. Для длинномерных панелей (а в ветроэнергетике бывают заготовки по 15-20 метров) нужны специальные полуприцепы с системой креплений. Один раз при перевозке из Владивостока в Мурманск неправильно закрепили — получили парнию с волнистой поверхностью, непригодную для обработки.
И конечно, сезонность. Крупные основный покупатель в строительном секторе закупают материалы к началу навигации или строительного сезона. Приходится заранее планировать закупки — китайские поставщики вроде АО Баодин Вайзе Новый Материал Технология обычно требуют 2-3 месяца на производство специализированных марок. Хотя для стандартных позиций у них есть готовый запас на складах в портах.