Набор марок общепромышленных пластикатов сформировался более 50 лет назад и содержится в ГОСТе 5960-72 «Пластикат поливинилхлоридный для изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей».
Поэтому данный ГОСТ будет использован нами как система координат для описания процессов происходивших в данном сегменте кабельных пластикатов.
Если попытаться дать краткое определение характера этих процессов за период после нашей «славной революции» 1991 г., то оно будет звучать следующим образом: деградация в условиях хаоса.
Причем деградация произошла в том сегменте рынка пластикатов, где не существовало проблем с наличием сырья или оставались не решенные технические проблемы.
Исходная ситуация по ассортименту пластикатов и пластификаторов, входивших в их состав, имевшая место в 1991г., показана в Таблице 1. Реально выпускалось 14 марок пластикатов из 16 перечисленных в ГОСТе, кроме ОМБ-60 рец. М-317 и ОНМ-50 рец. М-620, что связано с тем, что входивший в состав этих рецептур бутадиеннитрильный каучук СКН выпускался в виде брикетов и не мог эффективно смешиваться с остальными компонентами рецептур на имевшихся технологических линиях.
Таблица 1. Ассортимент ПВХ-пластикатов по ГОСТ 5960-72
Примечания и обозначения в таблице 1.
* - промышленный выпуск отсутствовал, ДОФ – ди2этилгексилфталат, ДОС – ди2этилгексилибацинат, ДДДФ – дидодецилфталат, ТКФ – трикрезилфосфат, ДАФ-810 – эфир фтлевой кислоты и нормальных спиртов С8-С10, ДАА-810 – эфир адипиновой кислоты и нормальных спиртов С8-С10, СКН – бутадиентнийтрильный каучук
Как видно из Таблицы 1, ГОСТ 5960-72 построен по марочному принципу таким образом, что каждой марке соответствует конкретная рецептура фиксированного состава. Это позволяло в условиях плановой экономики поддерживать уровень качества выпускаемых пластикатов, поскольку в реальном производстве имело место практически 100% соблюдение прописанных в ГОСТе рецептур, так как количество сырья завод-производитель получал в соответствии с плановым заданием, причем сырье поставлялось по фиксированным ценам.
Экономика была поострена таким образом, что для поддержания уровня качества, соответствующего действующим стандартам, не было необходимости в существовании независимой системы оценки соответствия.
Однако, в процессе формирования новой экономики такая система не была создана. Более того, такие участники процесса формирования технического уровня на рынке кабельных пластмасс, как отраслевые институты перестали в новых условиях играть активную роль (за исключением ВНИИКП).
Разработчиком рецептур ГОСТ-5960-72 являлся НИИ Полимеров им. Каргина, г. Дзержинск. После исчезновения Госплана и перехода на самофинансирование отраслевых институтов поставленные в условия выживания заводы производители ПВХ-пластикатов стали самостоятельно менять состав рецептур, поскольку соблюдение фиксированных в ГОСТе рецептур не давало возможности снижать себестоимость. Бесконтрольное, хаотичное (поскольку координация между заводами, ставшими конкурентами, естественно отсутствовала) изменения рецептур очень быстро стало тотальным и в настоящее время ГОСТовских рецептур на рынке нет, ассортимент резко сузился: фактически «выжили» две рецептуры 8/2 и ОМ-40. Остальные или исчезли полностью, или выпускаются от случая к случаю.
Для снижения себестоимости использовалось два основных приема- применение более дешевых, чем ДОФ пластификаторов и/или введение мела в пластикат И40-13 или увеличение содержания мела в рецептуре ОМ-40. Ситуация с пластификаторами дана в таблице 2. Если говорить о развитии ситуации во времени, то сначала стали использовать хлорированные парафины, однако их удорожание, вызванное в том числе и увеличением спроса, в конце концов сделало их использование для снижения себестоимости бессмысленным. В настоящее время для этой цели используют эдос, оксаль и оксопласт, хотя тенденция к удорожанию и этих пластификаторов уже проявилась.
Таблица 2. Пластификаторы, использовавшиеся и используемые в композициях общепромышленных пластикатов
Примечания и обозначения в таблице 2.
ДИНФ – диизононилфталат – в общепромышленных рецептурах не используются, ДОТФ – диоктилтерефталат, производство Сибур, DIDA – диизодециладипинат, ХП-470, ХП-52 – хлорированные парафины, Эдос, оксаль, оксопласт – многокомпонентные смеси неопределенного состава – побочные продукты синтеза диметилдиоксана.
Если обратиться к таблице 2, то мы видим одновременно и хаос, и деградацию. Деградация очевидна – как хлорпарафины, так и эдос, оксаль и оксопласт (особенно эти три последние) как пластификаторы уступают ДОФ. Эдос, оксаль и оксопласт являются побочными продуктами синтеза диметилдиоксана и представляют собой смеси переменного состава. Хаос выражается в том, что одна и та же компания Сибур поставляет на рынок как новый безупречный пластификатор ДОТФ, хорошо известный на мировом рынке и в некоторых отношениях превосходящий ДОФ, порошкообразный нитрильный каучук, применение которого позволило в промышленных масштабах выпускать пластикат ОМБ-60, соответствующий требованием ГОСТ 5960-72, так и побочные продукты синтеза диметилдиоксана.
Поскольку описанная нами тенденция эволюции рецептур имеет своей целью и результатом снижения себестоимости, то в первую очередь надо проанализировать цены на материалы по предоставленным паспортам производителей и сопоставить их с ценной на ГОСТовскую рецептуру 8/2. В нашем распоряжении имелись паспорта двух производителей пластикатов 8/2. У производителя 1 плотность, согласно паспорту, соответствует требованиям ГОСТ 5960-72, у производителя 2, превышает таковую. Данные по ценам (в относительных единицах) выглядят следующим образом (с учетом поправки на плотность): 8/2 ГОСТ – 1, 8/2 производителя 1 - 0,84, 8/2 производителя 2 – 0,79. Таким образом за счет несоблюдения рецептур выигрыш в цене составляет 15-20%.
Какие существенные моменты можно выделить при рассмотрение этих паспортов?
- Из сравнения цен с очевидностью следует, что рецептуры не соответствуют стандартной рецептуре 8/2.
- Удешевление производилось разными способами у производителя 1 путем замены пластификатора, у производителя 2 – путем введения мела, т.е. теми способами о которых было сказано выше.
Реально изменив рецептуру, производители формально представляют свои материалы как материалы по ГОСТ 5960-72, делая это несколько разными способами. Производитель 1 в своем паспорте показывает полное соответствие требованиям ГОСТа, у производителя 2 согласно его паспорту плотность выходит за пределы требований ГОСТ. Напомним, что производитель 1 удешевил рецептуру за счет применения более дешевых и более летучих пластификаторов, что неизбежно должно отразится на показателях потеря в массе и старение. Согласно паспорту, эти показатели находятся в норме, что не может соответствовать действительности. Имеющаяся в нашем распоряжении статистика по показателю «потеря в массе» на материалах, поставленных на различные кабельные заводы, показывает, что это не так. Выдающейся подробностью паспорта производителя 1 являются данные в графе «водопоглощение» – отсутствует! Что касается паспорта производителя 2, то пластикат 8/2 с плотностью 1,42 не может иметь величину Тхр -40оС.
Встает вопрос о функции ГОСТ 5960-72 на сегодняшний день. По сути он превратился в чисто формальный документ, поскольку в паспортах заводов-производителей дается картина соответствия его требованиям, чего дефакта быть не может.
На рис. 1 дана схема сложившейся ситуации.
Рисунок 1. Результаты влияния тренда на снижение себестоимости общепромышленных пластикатов на ситуацию на кабельном рынке
* - производители декларируют соответствия характеристик материала требованиям ГОСТ при их фактическом несоответствии
Какие же выводы можно сделать из рассмотрения схемы на рис.1?
- Реальность рынка такова, что при отсутствии независимой и эффективно действующей системы оценки соответствия потребляются общепромышленные пластикаты, не соответствующие требованиям ГОСТ 5960-72.
- ГОСТ 5960-72 не может служить эффективным фильтром для отбраковки некачественных материалов, при их использовании в производстве кабельных изделий, поскольку композиции, не удовлетворяющие требования ГОСТ 5960-72, могут как обеспечить, так и не обеспечить соответствия кабельного изделия тех требованиям на кабель.
- Необходимость разработки нового ГОСТа на общепромышленные пластикаты представляются очевидной в сочетании с созданием эффективно работающий системы оценки соответствия.
Функционирование такой системы не должно, естественно, ограничиваться только контролем рынка общепромышленных пластикатов, но и распространиться на другие сегменты рынка кабельных полимерных композиций.
В качестве примера кратко коснемся рынка безгалогенных композиций. Начнем с рассмотрения уровня цен. По данным на ноябрь 2022г. цены на HF-композиции находились в диапазоне 180-320 р/кг, т.е. разброс цен здесь существенно сильнее, чем на рынке ПВХ-пластикатов: отношение максимальной цены к минимальной 1,78. Поскольку пластификаторы в состав HF-композиций не входят, снижение цены достигается за счет введения в рецептуру мела. Содержание мела в HF-композициях легко может быть определено с помощью метода ТГА.
По данным приведенным в моем докладе на прошлогоднем Кабексе, содержание мела в композициях отечественных производителей может колебаться от 10 до 50% (образцы получены с кабельных заводов). Из последних данным могу сообщить, что композиции с ценой 190 р/кг содержала 40% мела, причем производитель является членом ассоциации «Честная позиция».
В первые годы использования HF-композиций в российской кабельной отрасли потреблялись только импортные материалы. Содержание мела в них в большинстве случаем равнялось 0, а максимальное – 15%.
Таким образом, когда потребление российской кабельной отрасли формировалось западноевропейским рынком, который имеет эффективно действующую систему оценки соответствия, состав рецептур и качество материалов было стабильным. Как только на рынок вышли отечественные производители, которые работают в условиях отсутствия независимой системы оценки соответствия, началась гонка снижения цен и деградация качества. Заметим, что в период, когда использовались только импортные материалы, никто от этого не разорился.
Приведенные нами данные по ценам на кабельные полимерные композиции дают основания полагать, что систематический анализ подобной информации может служить эффективным инструментом для выявления некачественной продукции, не требующем ни отбора проб с открытых или закрытых складов, ни проведения дорогостоящих испытаний. Анализ можно проводить, использую в качестве индикатора расчетную цену рецептур, отвечающих по своим характеристикам заявленным требованиям. Затруднением при практической реализации данного подхода является фактор валатильности цен на компоненты композиций.
На рис. 2 представлены данные, взятые из доклада корпорации Сибур на конференции Ассоциации «Электрокабель» в сентябре прошлого года, по ценам на пластификатор ДОТФ видим, что движение цен разнонаправленно, причем разница между максимальной и минимальной ценой превышала 40%, т.е. вдвое превышала величину 20%, на которую удавалось снизить цену на пластикат 8/2 за счет отступления от ГОСТовских рецептур (в январе сего года цена на ДОТФ поднимается более, чем на 10%).
Рисунок 2. Динамика изменения цен на пластификатор ДОТФ на российском рынке
Примечания и обозначения на рисунке 2.
1 – цена российского производителя, 2 – цена продукта, импортируемого из Азии.
Заводы производители пластиката покупали пластификатор по этим ценам, соответственно поднимая цены на пластикат, кабельные заводы продолжали этот пластикат покупать и никто не остановился. Таким образом, дело не в ценах, как таковых, а в возможности путем снижения цен добиться конкурентного преимущества. При отсутствии независимой системы оценки соответствия снижения цен при одновременном снижении качества, вплоть до прямого несоответствия требованиям действующих стандартов является повседневной практикой.
Теперь отдельно остановимся на способе снижения цен на пластикат за счет применения более дешевых, чем ДОТФ пластификаторов оксаля и оксопласта. Больше всего в этой ситуации беспокоит самопроизвольность процесса и скудность имеющейся информации. Собственно говоря, общедоступная информация ограничивается парой статей в изданиях, не имеющих прямого отношения к кабельной тематике, а также той, что предоставлена корпорацией «Сибур» - производителем этих продуктов. Информация Сибура касается некоторых характеристик этих продуктов и рекомендаций по соотношению оксопласт – диоктилтерефталат при применении в рецептурах пластиката.
Информация со стороны потребителей оксаля и оксопластва – производителей пластиката отсутствует.
Из информации, представленной Сибуром, существенными являются два момента: 1) продукт гораздо более летуч, чем ДОФ; 2) продукт представляет собой смесь неопределенного состава, который может иметь плотность 1,04 – 1,08 г/см3.
Регламент данного доклада, не дает возможности более подробно раскрыть эту тему, однако достаточно очевидна необходимость в рамках работ по разработке нового ГОСТа на общепромышленные пластикаты провести экспериментальные работы в объеме достаточном для закрытия темы.
После всей представленной негативной информации мы имеем возможность затронуть сегмент применения общепромышленных пластикатов уровень качества, в котором соответствует требования мирового рынка. Речь идет о сегменте автопроводов, в котором используются пластикат ИТ-105.
Сразу скажем, что применяемые в настоящее время пластикаты ИТ-105 кроме названия не имеют никакого отношения ни к ГОСТу 5960-72, ни к рецептуре Т-50. Пластикаты ИТ-105 уже давно выпускаются по ТУ, сырьевая база для них претерпела радикальные изменения. Прежде всего это касается появления пластификатора ТОТМ (триоктилтримелитата), который в сочетании с системой стабилизации обеспечивает необходимый уровень свойств. Производителям пластиката ИТ-105 не приходит в голову заняться удешевлением рецептур, подобно тому, как это делается на рынке 8/2 и ОМ-40, поскольку потребители-производители автопроводов осуществляют жесткий и непрерывный контроль за качеством своей продукции. В качестве интересной детали упомянем, что поставщики КАМАЗа работают в соответствии с ВS6722. Соответственно применяемы пластикаты фактически соответствуют требованием европейских стандартов.
Приведенный, реально существующий на нашем рынке пример показывает, что качество пластиката сохраняется там, где осуществляется жесткий контроль за качеством пластиката и кабельной продукции на соответствие техническим требованиям, там, где действует адекватная система стандартов и тем или иным способом выстроена работающая система оценки соответствия.
Что касается стандартов на основные виды кабельных пластмасс, то в настоящее время существуют стандарты на кабельный полиэтилен, стандарт на пластикаты пониженной пожарной опасности. Отсутствует стандарт на безгалогенные композиции, а ГОСТ на общепромышленные пластикаты существует лишь формально.
При надлежащих усилиях ликвидация имеющихся пробелов в системе стандартов на кабельные пластмассы не выглядит трудной задачей, тем более что имеется недавний опыт разработки стандарта 59707-2021.
Гораздо более серьезной задачей является создание работающей системы оценки соответствия в кабельной отрасли. В настоящее врем в России для этого имеется только юридическая база – это серия стандартов ГОСТ/ИСО 17000. Рассмотрение ее выходит за рамки настоящей статьи.
Отметим, что последовательная реализация принципов, заложенных в серии стандартов 17000, в частности требований к функционированию систем измерения, сертификации, беспристрастности и отсутствию конфликта интересов является безальтернативной для решения проблем с качеством продукции в кабельной отрасли.
Существенной особенностью функционирования эффективной системы оценки соответствия является непрерывность процесса контроля качества выпускаемой в отрасли продукции. Как показывает международная практика, это требует весьма значительного объема измерений, что может быть осуществлено только достаточно крупной специализированной организацией.
В качестве примера можно указать на деятельность фирмы I.M.Q. S.P.A. по контролю качества кабельной продукции на итальянском рынке. В компетенцию фирмы входят испытания сертификации и инспекции организации получивших или желающих получить сертификаты на выпускаемы ими кабельные изделия. Фирма работает уже на протяжении 70 лет, имеет более 700 сотрудников, которые осуществляют до 40000 инспекций в год.
Без создания аналогичной структуры, работающей на основе принципов, содержащихся в стандартах серии 17000 решение проблем с качеством кабельных пластмасс на российском рынке представляется нереальным.
Материал доступен в бесплатной версии до 30.06.2023 года. С 1.07.2023 года доступно по подписке RusCable.Плюс
Вы видите часть этого материала