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Articolo tecnico
Luglio 2017
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www.read-eurowire.comI campioni sono stati punzonati lungo
la direzione di fresatura da placche
ottenute in una macchina di stampaggio
a compressione a 180°C. Il composto MV
IS79 è stato pressato per 10 minuti per
completare il processo di vulcanizzazione.
I composti MV TP79 A, B e C sono stati
sottoposti a pressione per 1 minuto e
raffreddati sotto pressione. I composti
MV Ref AB e C sono stati trattati in
modo identico ai composti MV TPV
per ottenere i campioni di prova. La
Figura 6
illustra un esempio della curva
della sforzo-deformazione per ciascun
composto.
A prima vista, l’analisi delle curve di
sforzo-deformazione dei materiali rivela
che i composti MV TPV hanno prestazioni
simili al composto standard MV IS79 di
riferimento in termini di TS ed EB, come
già osservato nella sezione 2.1. Oltre ai
valori assoluti, le curve indicate seguono
uno schema simile con una forte risposta
elastica alla sollecitazione applicata. La
differenza principale che si può osservare
è il modulo di Young più elevato nei
composti MV TPV. Ciò è causato dalla
cristallinità della fase termoplastica ed
é quindi maggiore per il composto MV
TP79 C. Il medesimo comportamento è
riconoscibile nel composto di riferimento
MV Ref AB, che presenta un modulo di
Young praticamente identico a quello dei
composti MV TP79 A e B. Analogamente,
il composto MV Ref C presenta un
modulo di Young simile rispetto a quello
di MV TP79 C. Tuttavia, tali composti di
riferimento non essendo vulcanizzati e
mancando della caratteristica elastica,
cedono fino alla rottura definitiva. Per
contro, i composti MV TPV si comportano
come materiali reticolati con elevato
allungamento
[8-10]
. Questi risultati sono
in accordo con gli studi reologici,
confermando il risultato positivo dei
composti vulcanizzati termoplastici.
Conformemente alla norma CEI 20-86,
per valutare le prestazioni dei composti
MV TPV ad alta temperatura, sono state
eseguite le prove di pressione a caldo
e di contrazione longitudinale a 130°C
(riassunte nella
Tabella 3
), mentre queste
sono obbligatorie per materiali isolanti
termoplastici classificati per 90°C e 105°C.
I risultati mostrano un miglioramento dal
MV TP79 A al MV TP79 C. Tuttavia, questa
non è una conseguenza del rapporto tra
fase termoplastica e la fase elastomerica,
bensì
un
miglioramento
risultante
dall’aggiunta di un PP (vedi
Tabella 1
), che
può resistere a tali temperature elevate.
2.4.1 Resistenza all’invecchiamento termico
I composti isolanti MV sono stati testati a
135°C e 150°C per un periodo di 168, 240
e 504 ore, per valutare la loro resistenza
all’invecchiamento accelerato. Il valori
TS ed EB mantenuti sono graficamente
illustrati nella
Figura 7
e nella
Figura 8
.
Non è stato possibile provare i composti
MV TP79 A e B a 150°C, poiché la fase
termoplastica fonde completamente a
questa temperatura. A questo proposito,
il composto MV TP79 C, che contiene
PP con una temperatura di fusione più
elevata, rappresenta l’unica alternativa
al composto MV IS79 alla temperatura di
prova di 150°C.
In primo luogo, va rilevato che tutti i
composti presentano da una buona ad
un’eccellente resistenza a 135°C in termini
di TS e EB mantenuti, che sono superiori
al 70% dopo 504 ore. Entrambi i composti
MV IS79 ed MV TP79 C presentano
un’ottima resistenza all’invecchiamento
termico a 135°C, mantenendo i valori TS
ed EB >90%. Sebbene le prestazioni di
resistenza termica decadono leggermente
rispetto al composto MV IS79, il composto
MV TP79 C presenta una TS mantenuta
>80% e un EB mantenuto di circa il 70%
dopo 504 ore a 150°C. Le prove indicano
che il composto MV TP79 C può resistere
alle stesse condizioni di invecchiamento
del MV IS79. Si deve considerare che MV
IS79 è classificato per una temperatura
di esercizio di 105°C ed è quindi
regolarmente testato per 508 ore a 150°C
con i valori tipici di TS e EB mantenuti pari
al 95% e 75%. Secondo la norma CEI 20-86,
i composti isolanti MV devono resistere
all’invecchiamento per 240 ore a 135°C e
150°C rispettivamente ad una temperatura
di esercizio di 90°C e 105°C. Pertanto
il composto MV TP79 C rappresenta
una valida alternativa termoplastica
ai
composti
isolanti
standard
MV
elastomerici senza piombo.
▲
▲
Figura 7
:
Resistenza alla trazione mantenuta dopo l’invecchiamento in aria a 135ºC
e 150ºC per 168, 240 e 504 ore
▲
▲
Figura 8
:
Allungamento a rottura mantenuto dopo l’invecchiamento in aria a 135ºC
e 150ºC per 168, 240 e 504 ore
▼
▼
Figura 9
:
Fattore di perdita (Tanδ) in funzione della
temperatura a 500V e 50Hz
▼
▼
Figura 10
:
Costante dielettrica (εr) in funzione della
temperatura a 500V e 50Hz
Resistività di volume
[*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
▼
▼
Tabella 4
:
Resistività del volume misurata a 25ºC e 90ºC con potenziale di 500V
Tanδ [*10
-3
]
Temperatura [ºC]
Temperatura [ºC]
Costante dielettrica ε
r