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Article technique
Julliet 2017
65
www.read-eurowire.com2.4 Essais mécaniques
Les propriétés de contrainte et de
déformation des composés isolants MV
ont été mesurées selon la méthode ASTM
D412 faisant la moyenne des résultats de
cinq échantillons d’analyse type
dumb-bell
obtenus au moyen d’un dynamomètre
électronique pour essais de traction. Les
échantillons ont été poinçonnés le long
de la direction de fraisage à partir de
plaques obtenues dans une machine de
moulage par compression à 180°C. Le
composé MV IS79 a été pressé pendant 10
minutes pour compléter le processus de
vulcanisation. Les composés MV TP79 A,
B et C ont été soumis à pression pendant
1 minute et refroidis sous pression. Les
composés MV Ref AB et C ont été traités
de manière identique aux composés MV
TPV pour obtenir les échantillons d’essai.
La
Figure 6
illustre un exemple de la courbe
de contrainte/déformation pour chaque
composé.
À première vue, l’analyse des courbes de
contrainte/déformation des matériaux
révèle que les composés MV TPV ont des
performances similaires au composé
MV IS79 de référence en termes de TS
et EB, comme l’on a remarqué dans la
section 2.1. Outre les valeurs absolues,
les courbes indiquées suivent un schéma
similaire avec une forte réponse élastique
à la contrainte appliquée. La différence
principale qui peut être observée est le
module de Young plus élevé dans les
composés MV TPV. Cela est causé par la
cristallinité de la phase thermoplastique.
Cette différence et donc majeure pour
le composé MV TP79 C. Le même
comportement
est
reconnaissable
dans le composé de référence MV Ref
AB, qui présente un module de Young
pratiquement identique à celui des
composés MV TP79 A et B. Pareillement, le
composé MV Ref C A présente un module
de Young similaire à celui de MV TP79 C.
Cependant, ces composés de référence
n’étant pas vulcanisés et étant dépourvus
de caractère élastique, cèdent jusqu’à la
rupture finale.
En revanche, les composés MT TPV se
comportent
comme
des
matériaux
réticulés avec un allongement élevé
[8-10]
.
Ces résultats concordent avec les études
rhéologiques, en confirmant ainsi la
réussite des composés vulcanisables
thermoplastiques.
Selon la norme CEI 20-86, pour évaluer
la performance des composés MV TPV
à haute température, on a effectué
des essais de pression à chaud et de
contraction
longitudinale
à
130°C
(résumés dans le
Tableau 3
), qui sont
obligatoires pour les matériaux isolants
thermoplastiques classés pour 90°C
et 105°C. Les résultats montrent une
amélioration allant de MV TP79 A à
MV TP79 C. Toutefois, cela n’est pas
une conséquence du rapport entre
la phase thermoplastique et la phase
élastomérique, mais une amélioration
résultant de l’ajout d’un PP (voir
Tableau 1
),
qui peut résister à de telles températures
élevées.
2.4.1 Résistance au vieillissement thermique
Les composés isolants MV ont été essayés
à 135°C et à 150°C pendant 168, 240 et
504 heures, afin d’évaluer leur résistance
au vieillissement accéléré. Les valeurs
TS et EB retenues sont représentées
graphiquement à la
Figure 7
et à la Figure
8. Les composés MV TP79 A et B n’ont
pas pu être testés à 150°C, car la phase
thermoplastique
fond
complètement
à cette température. À cet égard, le
composé MV TP79 C, qui contient du
PP avec une température de fusion plus
élevée, représente la seule alternative au
composé MV IS79 à la température d’essai
de 150°C.
Premièrement, il faut remarquer que
tous les composés ont une excellente
résistance à 135°C en termes de TS et EB
maintenus, qui sont supérieurs à 70%
après 504 heures. Les deux composés MV
IS79 et MV TP79 C résistent parfaitement
au vieillissement thermique à 135°C, tout
en maintenant les valeurs TS et EB >90%.
Bien que les performances de résistance
thermique diminuent légèrement par
rapport au composé MV IS79, le composé
MV TP79 C présente un TS retenu >80%
et un EB retenu d’environ 70% après 504
heures à 150°C. Les essais indiquent que
le composé MV TP79 C peut résister aux
mêmes conditions de vieillissement que le
composé MV IS79.
▲
▲
Figure 7
:
Résistance à la traction retenue après vieillissement en air à 135ºC et
150ºC pendant 168, 240 et 504 heures
▲
▲
Figure 8
:
Allongement de rupture retenu après vieillissement en air à 135ºC et 150ºC
pendant 168, 240 et 504 heures
▼
▼
Figure 9
:
Facteur de perte (Tanδ) en fonction de la
température à 500V et 50Hz
▼
▼
Figure 10
:
Constante diélectrique (εr) en fonction de
la température à 500V et 50Hz
Résistivité
volumique [*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
▼
▼
Tableau 4
:
Résistivité volumique mesurée à 25ºC et 90ºC avec un potentiel de 500 V
Tanδ [*10
-3
]
Température [ºC]
Constante diélectrique εr
Température [ºC]