EoW March 2010

technischer artikel

All erforderlichen Eigenschaften, um den strengen Ozen- und UV-Verwitterungen zu widerstehen, um bei niedrigen Temperaturen die Flexibilität zu erhalten, um den Angriff von hochpolaren Medien und Ölen sowie hohen Temperaturen (bis zu 150°C) zu widerstehen und mechanische Eigenschaften zu erhalten [6] . Die Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen und jene der Ölbeständigkeit der Therban ® -Klassen sind eng mit dem ACN-Gehalt verbunden, der einen Bereich zwischen ca. 20% und 50% abdeckt. In einer homologen Reihe von HNBR-Polymeren besteht keine strikt lineare Korrelation zwischen der Glasübergangstemperatur (Tg) und dem ACN-Gehalt, hauptsächlich weil das Glasverfahren ebenfalls durch die Kristallisation der Ethylenreihen von über 8-12 CH 2 -Gruppen beeinflußt wird. Copolymere mit einem Acrylnitril-Gehalt unter 37% sind bei niedrigen Temperaturen teilweise kristallin [7] . dies gewährt die

Eigenschaften

Einheiten

Anforderungen

Zugfestigkeit

[MPa]

11±2

Bruchdehnung

[%]

200±15

Härte

Shore A

75±5

Reißfestigkeit

[N/mm]

4-6

Kaltbiegeprüfung

[ºC]

@-40ºC Ohne Risse

Sauerstoffgrenzwerte (LOI)

[%]

32

Vieillissement à l’air chaud

[%]

TS/EB ±30

Heißluftalterung

[MPa]/[%]

TS/EB ±40 V: 15

Eintauchen in ölbasiertem Schlamm

[MPa]/[%]

TS/EB ±30 W/V: 30

Eintauchen in wasserbasiertem Schlamm

[MPa]/[%]

TS/EB ±25 W/V: 20/15

Eintauchen in Ester-basiertem Schlamm

[MPa]/[%]

TS/EB ±25 W/V: 20/15

Mooney

ML

40=60

Vertikaler Flammtest

[cm]

20cm

Tabelle 1 ▲ ▲ : In den Normen für Offshore-Kabelmischungen beschriebene Haupteigenschaften

2 Versuch 2.1 Kabelcompounds für Offshore-

Zusammensetzung

1

2

3

4

5

THERBAN® LT 2007 (HNBR (ACN= 21%)

100

50

50

LEVAPREN® 500 HV (EVM (VA=50%)

50

50

100

Plattformen in arktischen Regionen

LEVAPREN® 700 HV (EVM (VA=70%) APYRAL® 120 E (ATH BET= 12 m 2 /g)

Tabelle 2 zeigt die Mischungen der Compounds, die mit HNBR-Klasse (ACN = 21%, RDB= 0,9%; ML1+4/100°C = 72±4 MU); EVM-Klassen (VA-Gehalt = 50±5 % und 70±5 %; ML1+4100°C= 27±4 und 27±4 MU) vorbereitet werden.

80

80

80

80

100

APYRAL® SM 200 (ATH BET= 22 m 2 /g)

60

60

60

60

70

ZINKBORAT

10

10

10

10

10

SILQUEST® RC-1 SILAN

2

GENIOSIL® XL 33

2

2

2

2

3 Ergebnisse und Diskussion 3.1 Mechanische Eigenschaften

EDENOL® 888 (DOS)

10

10

10

10

10

DIPLAST® TM 8-10/ST (TOTM)

10

10

10

10

5

RHENOFIT DDA-70

1,4

1,4

1,4

1,4

1,4

STABAXOL® P- Pulver (PCD)

1

1

1

1

1

Die wurden entsprechend der in der Spezifikation NEK 606 beschriebenenNormengemessen.Compound 5, das mit EVM 70% VA vorbereitet wurde, zeigt den niedrigsten Zugfestigkeitswert aller Compounds. Diese Grenzwerte sind nicht wünschenswert, da eine gewisse Spanne für die Eigenschaftsveränderung nach der Alterung und dem Eintauchen erforderlich ist. Die Zugfestigkeitswerte (TS-Werte) der anderen vier Compounds sind vergleichbar und im gleichen Bereich (11 MPa). Compound 1 zeigt robuste Spannungs-Dehnungs- Eigenschaften mit einer hohen Bruchdehnung und der niedrigsten Härte, Shore A, der ganzen Studie ( Tabelle 3 ). Compounds 2 und 3, basierend auf Polymermischungen, zeigen ähnliche TS-Werte jedoch Bruchdehnungswerte (EB-Werte) bis zu 100% niedriger als jene der HNBR-basierenden Compounds. Härte- und Modulenwerte liegen höher, wenn sie mit dem Compound 1 verglichen werden. Vergleicht man zwischen 2 und 3, so ist eine erhöhte Vernetzungsdichte (höhere Härte), sowie höhere Module (M50 und M100) beim Compound 3 ersichtlicht, das mit Silquest RC-1 vorbereitet wurde. Haupteigenschaften

MAGLITE® DE (MgO)

3

3

3

3

3

ZINKSTEARAT

1

1

1

1

1

KALZIUMSTEARAT

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

EDENOR® C 18 98-100

1

1

1

1

1

CORAX® N 550/30 (Ruß)

5

5

5

5

5

RHENOFIT® TRIM/S

2

2

2

2

2

PERKADOX® 14-40 B-PD

6,5

6,5

6,5

6,5

6,5

Insgesamt

294,4

294,4 294,40 294,40 319,40

Dichte

1,453

1,468

1,560

1,484

1,609

Tabelle 2 ▲ ▲ : Mischungen basierend auf EVM- und HNBR-Sonderelastomere

Tabelle 3 ▼ ▼ : Mechanische Eigenschaften für entwickelte Compounds

Mechanische Eigenschaften

1

2

3

4

5

Zugfestigkeit (MPa) Bruchdehnung (%)

11,1 384

11,0 270

11,7 236

11,5 251

8,5

265

M 50 (MPa) M 100 (MPa)

1,8 4,0 65 6,4

2,5 5,9 69 3,2

3,1 7,3 76 3,2

2,8 6,4 73 4,1

3,0 6,2 76 3,9

Shorehärte A bei 23°

Reißfestigkeit ASTM D-470

184

EuroWire – März 2010