EuroWire July 2017

58 / 88

Техническая статья
56 июль 2017 г.
фазами и выборомПП с низким индексом
текучести расплава при температуре
испытаний. Однако, необходимо
отметить, что при аккуратном
балансировании коэффициента между
двумя фазами и точном выборе ПП,
можно получить индекс текучести
расплава для MV TP79 C, сопоставимый
со стандартным MV IS79. Эти результаты
подтверждены анализом реологии,
представленном в разделе 2.3.
Для сравнения и выделения удачного
достижения компаундов MV TPV, были
произведены эталонные материалы без
пероксида. Таким образом, в данных
компаундах динамическая вулканизация
могла произойти и после смешивания
компонентов. Эталонный компаунд MV
Ref AB имеет такой же состав, как и MV
TP79 A и B (без пероксида и соагентов),
эталонный компаунд MV Ref C был
сформирован в качестве MV TP79 C (без
пероксида). Реология и механические
характристики обоих эталонных
компаундов были проанализированы
в сравнении с компаундами ТПВ для
среднего напряжения, представленными
в данной работе для демонстрации
нашей возможности получения ТПВ
компаундов в воспроизводимом и
контролируемом режиме.
2.2 Анализ ДСК
Для определения непрореагировавшего
пероксида, оставшегося в компаунде
после процесса осушки, была проведена
ДСК. Спектры были измерены в Perkin-
Elmer DSC 6000 в инертной азотной
атмосфере с 0°C до 230°C с быстротой
нагрева 20°C/мин, после нагревания
образцы были отсужены до 0°C при 10°C/
мин. Цикл был повторен трижды. Однако,
целью данного исследования было
определить коэффициент соотношения
между начальным и остаточным
(после осушки или динамической
вулканизации) пероксидом, только
первый цикл нагревания представлен и
обсужден далее.
Во - первых , неос ушенный
MV IS79, содержащий 100%
непрореагировавшего пероксида, был
проанализирован и использован в
качестве эталона. Из ДСК, показанной
на Рисунке 3, рассчитанная энтальпия
реакции (ΔH), при учете распада
пероксида была -8.97 Дж/г. На том же
рисунке представлена диаграмма ДСК
осушенногоMV IS79 (10 минут при 180°C).
ΔH of -1,16 Дж/г. Было обнаружено в
соответствии с остатком около 13%
непрореагировавшего пероксида.
Это указывает на то, что MV IS79 почти
полностью вулканизировался. В то же
время, было подсчитано количество
непрореагировавшего пероксида
компаундов ТПВ среднего напряжения,
с учетом MV TP79 A, B и MV TP79 C
были сформулированы при 75% и 70%
неосушенного MV IS79, соответственно.
Из собранных данных и
продемонстрированных на Рисунке 4,
оставшийся пероксид, обнаруженный
в MV TP79 A, был около 4% (ΔH
= -0,27 Дж/г), а MV TP79 B был около
5% (ΔH = -0,33 Дж/г). Для MV TP79 C
посчитанный остаточный пероксид был
около 11% (ΔH = -0,68 Дж/г). Данные
результаты подтверждают вне всякого
сомнения почти полное разложение
первоначального пероксида во время
динамической вулканизации.
2.3 Реология
Реологические исследования
являются фундаментальными для
прогнозирования экструзионных
характеристик компаундов. Как
таковую, мы рассмотрели реологию
при прямой скорости сдвига с 200 с-1
до 1 с-1 в капиллярном вискозиметре
Göttfert Rheograph 2002. Отношение
длины к диаметру капилляров было
30, а измерения выполнялись при
180°C. Температура была выбрана для
обеспечения полного сплавления с
ПП. Обычно стандартные компаунды,
такие как MV IS79, характеризуются при
125°C до осушки, однако, при данной
температуре ПП не расплавляется, что
приводит к неверным результатам.
Из-за высокой температуры
испытаний для предотвращения
распада пероксида во время анализа
MV IS79 был проанализирован без
пероксида. Как указывалось ранее,
эталонные компаунды MV Ref AB и C,
были включены в данную работу
для подчеркивания изменений в
реологических характеристиках в
качестве последствия динамической
вулканизации. Диаграммы прямого
напряжения сдвига в функции прямой
скорости сдвига, показаны на Рисунке 5.
Реакция MV IS79 стандартна для
компаундов на основе СКЭПТ/ПЭ:
напряжение сдвига резко уменьшается
почти в линейной зависимости при
уменьшении скорости сдвига. Могут
быть отмечены небольшие отклонения
от идеальной линейности, которые
обычно приписываются к резинам
СКЭПТ. MV Ref AB и C демонстрируют ту
же модель с напряжением сдвига ближе
к меньшим показателям. Данный эффект
вызван термопластичной фазой, которая
показывает более низкую вязкость при
данной температуре.
Соответственно, при увеличении
содержания ПП, уменьшается
напряжение сдвига. Благодаря
различной природе ТПВ компаундов
среднего напряжения их реологические
характеристики также довольно
различны [6,7]. Существенно, такой
отличный характер обусловлен
эластичной реакцией эластометричных
сшитых частиц, которые являются
доминантными при низком напряжении
сдвига. Напротив, при высоком
▲ ▲ Рисунок 4. Анализ ДСК MV TP79 A (вверху), MV
TP 79 B (посередине) и MV TP79 C (внизу)
▲ ▲ Рисунок 5. Очевидное напряжение сдвига в
функции измерения очевидного сдвига при
180ºC изоляционных компаундов для среднего
напряжения. Пунктирные линии: эталонные
компаунды
MV
TP79 A
MV
TP79 B
MV
TP79 C
Огневое испытание под
давлением1 [%] n.a.2 27 3
Продольная усадка1 [%] 14 11 2
1CEI 20-86; 2Не применимо
▼ ▼ Таблица 3. Огневое испытание под давлением и продольная усадка при 130°C ТПВ компаундов для
среднего напряжения
▼ ▼ Рисунок 6. Диаграммы деформации
изоляционных компаундов для среднего
напряжения. Пунктирные линии: эталонные
компаунды
Прочность на разрыв [Н/мм
2 ]
Удлинение при разрыве [%]
Очевидное напряжение
сдвига [Па]
Очевидная скорость сдвига [с-1]
Тепловой поток
эндотермического процесса
Температура [°C]