EoW March 2010

Техническая статья

Влияние пластификатора Комбинация из 10 весовых частей пластификаторов ДОС (ди-n- октилсебацината) и ТОТМ (трис- (2- этилгексил) тримеллитата) на сто частей компаунда обеспечила необходимую гибкость при низких температурах. Пластификаторы ТОТМ обычно используются в тех случаях, когда особую важность имеет низкий показатель летучести, в том числе при производстве изоляции для кабельно- проводниковойпродукциииматериалов для отделки салонов автомобилей. ТОТМ отличается исключительно низким процентом миграции и стойкостью к экстрагированию [11] . ДОС представляет собой пластификатор с отличными показателями морозоустойчивости, в большой степени влияющий на температуру стеклования, но отличающийся более высокой летучестью по сравнению с ТОТМ. Оба пластификатора пригодны для применения в сополимерах этилена и винилацетата, этилцеллюлозе, синтетическом каучуке и особенно для производства морозоустойчивой кабельно-проводниковой продукции и искусственной кожи. Уровень морозоустойчивости определяется молекулярной структурой. Параметры изгиба в холодном состоянии при–40°Cи–50°Cитемпературахрупкости измерялись для всех разработанных компаундов. Только компаунд, приготовленный с использованием Levapren  700HV, не прошел испытания на изгиб в холодном состоянии при температуре –40 °C. При этом только компаунды на основе Therban  LT 2007 и на смесях этого полимера с Levapren  500HV прошли испытания на изгиб при –40 °C и –50 °C, благодаря чему они пригодны для применения на объектах, эксплуатируемых при таких низких температурах (см. рис. 7). Низкая температура стеклования Tg марки ГБНК и пластифицирующее действие ДОС и ТОТМ обеспечивают производство компаундов с такой степенью гибкости. Компаунды, приготовленные с использованием Levapren  700HV, не проявили таких же хороших эксплуатационных свойств при низких температурах, как компаунды, приготовленные на основе Levapren  500HV. Это обусловлено более высокой температурой стеклования Tg у материала на основе СЭВ с 70-процентным содержанием ВА по сравнению с материалом на основе СЭВ с 50-процентным содержанием ВА (–17 °C и –28 °C соответственно), а также тем, что при приготовлении композиции на основе Levapren  700HV пластификатор использовался в количестве всего 15 весовыхчастейвместо20весовыхчастей,

содержанием ВА, превышающем 65 % (вес.). Кроме того, изучение внутренней структуры материала с Geniosil  XL 33 выявило интересный эффект, оказываемый на ПКИ компаундов, приготовленных с использованием Levapren  700 HV и 190 весовых частей ГОА (с измеренной методом БЭТ удельной поверхностью, составившей 12 м 2 /г). Увеличение содержания силана до 3 весовых частей на сто частей компаунда коррелировало с ростом ПКИ. 3.5 Сопротивление старениюв среде горячего воздуха Согласно спецификации стандарта НЭК 606 испытание на старение в среде горячего воздуха для компаундов, предназначенных для кабельных оболочек, должнопроводитьсяв течение 168часовпри120 °C.Сцельюрасширения диапазона предельных значений для разработанных компаундов были проведены более жесткие испытания продолжительностью в 168, 336 и 672 часа при температуре 135 °C. Значения изменений свойств после старения приведены на рис. 9 и 10. По истечении 336 часов в разработанных компаундах наблюдаются первые эффекты старения, в особенности сказывающиеся на величине относительного удлинения при разрыве у компаундов на основе Therban  LT 2007, Therban  LT 2007 и Levapren  500 HV B (см. рис. 9).

использовавшихся в других компаундах. Измерения при низких температурах для компаунда, приготовленного с добавлением 20 весовых частей пластификатора, проводились в предыдущих исследованиях, когда физико-механические свойства, такие как прочность при растяжении, были достаточно низкими. Высокое содержание пластификаторов в компаундах для подошв на основе СЭВ с 70-процентным содержанием ВА отрицательно сказывается на общем наборе физико-механических свойств. Во всех компаундах использовалось сочетание наполнителей на основе ГОА (Apyral  с удельной поверхностью (измеренной методом БЭТ) 12 и 20 м 2 / г), которое могло обусловить хорошие физико-механические свойства, а также высокие значения предельного кислородного индекса (ПКИ). Предельный кислородный индекс компаундов определялся в соответствии со стандартом ASTM D 2863; при этом все компаунды продемонстрировали значения ПКИ, превышающие 34 % (см. рис. 12). Компаунд на основе Levapren 700 HV продемонстрировал исключительно высокий ПКИ, составивший 46 %, что можно объяснить следующим: 1. наличием полимерных материалов на основе СЭВ с высоким 3.4 Огнеупорные свойства

содержанием ВА (70 %) и их взаимодействием с наполнителями на основе ГОА; 2. п о н и ж е н н ы м с о д е р ж а н и е м п л а с т и ф и к а т о р а и повышенным содержанием ГОА. Наполнители на основе ГОА с различной степенью дисперсности в сочетании с боратом цинка обеспечивают в случае пожара образование кокса с весьма компактной и стабильной структурой. Майзенхаймер [12] описал синергетическое действие полимерных материалов на основе СЭВ и наполнителей на основе ГОА в 1991 г., объяснив, что ПКИ не поддерживающих горения, корро зионно - с тойких кабельных компаундов на основе Levapren увеличивается при постоянной концентрации на уровне от 190 весовых частей на сто частей полимера для марок с

Рис. 8. ▼ ▼ Значения предельного кислородного индекса для разработанных компаундов, измеренные согласно ASTM D 2863

Рис. 9. ▼ ▼ Испытание на старение в среде горячего воздуха в течение 336 часов при 135 °C

Изменение свойств [%]

Изменение прочности при растяжении (%) Изменение относительного удлинения при разрыве (%) Твердость по Шору «А» (%)

195

EuroWire – март 2010 г.