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Technischer artikel
Juli 2017
49
www.read-eurowire.com2.4 Mechanische Prüfungen
Die Spannungs-Dehnungs-Eigenschaften
der
MV-Isoliermischungen
wurden
entsprechend
der
Methode
ASTM
D412 gemessen, wobei die Ergebnisse
von fünf Proben des Typs Dumbbell
gemittelt werden, die durch ein Tensor
Check Profile von Gibitre erzielt wurden.
Die Probekörper wurden entlang der
Längsrichtung von Platten gestanzt,
die in einer Formpressmaschine bei
180°C erstellt wurden. MV IS79 wurde
10 Minuten lang gepresst, um das
Härtungsverfahren zu vervollständigen.
MV TP79 A, B und C wurden 1 Minute lang
gepresst und unter Druck abgekühlt. MV
Ref AB und C wurden gleich behandelt
wie die MV TPV-Compounds, um die
Probekörper zu erzielen. In der Abb. 6 wird
ein Beispiel der Spannungs-Dehnungs-
Kurve je Compound dargestellt.
Auf den ersten Blick zeigt die Analyse
der Spannungs-Dehnungs-Kurven der
Materialien, dass die MV TPV-Compounds
ähnliche Leistungen wie die der MV
IS79-Benchmark hinsichtlich TS und
EB aufweisen, wie bereits im Abschnitt
2.1
hervorgehoben.
Neben
den
Absolutwerten, folgen die beschriebenen
Kurven einem ähnlichen Model mit einer
starken elastischen Reaktion auf die
angelegte Spannung. Der wesentliche
Unterschied, der beobachtet werden kann,
ist der höhere Elastizitätsmodul in den
MV TPV-Compounds. Dies entsteht durch
die Kristallisation der thermoplastischen
Phase und ist daher für MV TP79 C
größer.
Dasselbe Verhalten
ist
im
Referenzcompound MV Ref AB erkennbar,
das über einen Elastizitätsmodul verfügt,
das praktisch MV TP79 A und B gleicht.
Auch MV Ref C verfügt über einen
ähnlichen Elastizitätsmodul verglichen
mit MV TP79 C. Jedoch geben diese
Referenzcompounds,
die
nicht
vulkanisiert
sind
und
über
keine
elastischen
Eigenschaften
verfügen,
bis zum endgültigen Bruch nach. Im
Gegensatz dazu verhalten sich MV
TPV-Compounds wie vernetzte Materialien
mit hoher Dehnung
[8-10]
. Diese Ergebnisse
stimmen mit den rheologischen Studien
überein und bestätigen den Erfolg
thermoplastischer Vulkanisatmischungen.
Entsprechend CEI 20-86, um die Leistung
der MV TPV-Compounds bei hoher
Temperatur zu bewerten, wurden die
Prüfungen des Wärmedrucks und der
Längsschrumpfung bei 130°C durchgeführt
(in der Tabelle 3 zusammengefasst), dabei
sind sie verbindlich für thermoplastische
Isolierstoffe, die für 90°C und 105°C
klassifiziert sind.
Die Ergebnisse zeigen eine Verbesserung
der Ergebnisse aus MV TP79 A bis auf
MV TP79 C. Allerdings ist dies keine
Folge
des
Verhältnisses
zwischen
der
thermoplastischen
und
der
elastomerischen Phase, sondern die Folge
des Zusatzes von PP (siehe
Tabelle 1
), das
solchen hohen Temperaturen standhalten
kann.
2.4.1 Wärmealterungsbeständigkeit
MV-Isoliermischungen
wurden
bei
135°C und 150°C für eine Dauer von
168, 240 und 504 Std. geprüft, um deren
Beständigkeit
gegen
beschleunigte
Alterung zu untersuchen. Beibehaltene TS
und EB sind graphisch in den
Abb. 7
und
8 dargestellt. MV TP79 A und B konnten
nicht bei 150°C geprüft werden, weil die
thermoplastische Phase bei einer solchen
Temperatur vollständig schmilzt. In dieser
Hinsicht, stellt MV TP79 C, das PP mit
höherer Schmelztemperatur enthält, die
einzige Alternative zu MV IS79 bei der
Prüftemperatur von 150°C dar.
Zunächst
wird
darauf
hingewiesen,
dass alle Compounds bei 135°C über
eine gute bis zu einer ausgezeichneten
Beständigkeit verfügen, bezogen auf
beibehaltene TS und EB, die nach 504
Stunden 70% höher liegen. MV IS79 sowie
MV TP79 C widerstehen auf hervorragende
Weise der Wärmealterung bei 135°C, und
erzielen beibehaltene TS und EB > 90%.
▲
▲
Abb. 7
:
Beibehaltene Zugfestigkeit nach Luftalterung bei 135ºC und 150ºC, 168, 240
und 504 Std. lang
▲
▲
Abb. 8
:
Beibehaltene Bruchdehnung nach Luftalterung bei 135ºC und 150ºC, 168,
240 und 504 Std. lang
▼
▼
Abb. 9
:
Verlustfaktor (Tanδ) abhängig von der
Temperatur bei 500V und 50Hz
▼
▼
Abb. 10
:
Dielektrische Konstante (ε
r
) abhängig von
der Temperatur bei 500V und 50Hz
Spezifischer
Durchgangswiderstand
[*10
14
]
MV
IS79
MV
TP79 A
MV
TP79 B
MV
TP79 C
At 25ºC [Ω-cm]
47.0
41.6
41.3
50.3
At 90ºC [Ω-cm]
2.54
0.378
0.284
0.321
▼
▼
Tabelle 4
:
Spezifischer Durchgangswiderstand bei 25ºC und 90ºC mit 500V Potential gemessen
Tanδ [*10
-3
]
Temperatur [ºC]
Temperatur [ºC]
Dielektrizitätskonstante ε
r