Technischer artikel
Mai 2014
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erzielt
werden
und
demzufolge
ergeben sich weniger Kanalöffnungen
oder
möglicherweise
wenige
Arbeitsstunden
[1-4]
. Eine Möglichkeit um
den Abstand der Einblasung während
der Kabelinstallation zu erhöhen besteht
darin, den Reibungskoeffizient zwischen
Kabelmantel und Kanalmaterialien zu
reduzieren.
Zahlreiche
Techniken
wurden
in
der
Literatur
erforscht,
um
den
Reibungskoeffizient der Kunststoffe zu
reduzieren
[5-8]
. Darunter fallen der Einsatz
von Additiven, die auf der Oberfläche
migrieren,
Additive
mit
niedriger
Oberflächenenergie,
Änderung
der
Oberflächenmorphologie,
usw.
Alle
diese Methoden wirken unterschiedlich,
um
den
Reibungskoeffizient
der
PE-Oberfläche zu reduzieren. Die Additive,
die auf der Oberfläche migrieren, wie
z. B. Fettsäureamiden blühen auf der
Oberfläche aus und bilden somit eine
glitschige
Kristallinschicht,
die
den
Reibungskoeffizient
durchs
Gleiten
der
Kristallinschichten
nacheinander
reduziert
[7]
.
Additive
mit
niedriger
Oberflächenenergie
reduzieren
ebenfalls den Reibungskoeffizient der
Kunststoffoberflächen und zwar durch
Reduzierung deren Tendenz an anderen
Oberflächen
zu
haften
[7-8]
.
Weitere
Techniken schließen eine Veränderung der
Oberflächenmorphologie ein und zielen
darauf den Oberflächen-Kontaktbereich
zu reduzieren und demzufolge die
Reibungskraft zu verringern.
Der Reibungskoeffizient des PE-Mantels
am
Lichtleiterkabel
wurde
durch
die
Änderung
des
Ansatzes
der
Mantelmischungen modifiziert, um die
Reibung für ein anwendungsbereites
System zu reduzieren, was weitere
externe
Änderungen
während
der
Installation vermeidet. Die Messungen
des
Reibungskoeffizienten
an
den
Platten zeigten, dass die Kombination
von zwei Additiven eine synergetische
Wirkung auf die Reduzierung des
Reibungskoeffizienten
hatte.
Die
Messungen des Reibungskoeffizienten
der Kabel, die mit dieser Mischung
hergestellt werden, zeigten eine doppelte
Leistungssteigerung
in
Bezug
auf
den Abstand der Einblasung in einem
Kanal basierend auf den Einsatz eines
Simulationsmodell.
2 Versuche
2.1 Materialien
Das
in
dieser
Studie
eingesetzte
Basispolymerharz ist eine Mantelmischung
von Polyethylen hoher Dichte (HDPE)
DGDA-6318 BK (0,6 dg/min, Dichte =
0,956 g/cc), das von The Dow Chemical Co,
Midland, Michigan, USA, hergestellt wird.
Diese Mantelklassen werden vor allem
bei Anwendungen von Lichtleiterkabel
(FOC)
für
die
Telekommunikation
eingesetzt. Zwei Gleitadditive (
SA - Slip
additives
) finden für diese Studie Einsatz.
Diese Gleitmittel sind dazu bestimmt,
als Additive in einem Harz-kompatiblen
System benutzt zu werden, um die
Oberflächenmerkmale
zu
ändern,
einschließlich
der
Reduzierung
des
Reibungskoeffizienten.
Um die synergistische Wirkung der
Gleitadditive zu bewerten, wurden drei
Proben wie in der Tabelle 1 dargestellt,
vorbereitet. Dabei hatte jeder Ansatz
gewichtsmäßig
einen
Gesamtgehalt
der Additive von 1,25 Prozent. Probe A
und B haben einen Einzel-Gleitadditive-
Gehalt von 1,25 Prozent und Probe C hat
beide Gleitmittel, mit einem Gesamt-
Gleitadditive-Gehalt von 1,25 Prozent.
Das reine Harz-DGDA-6318 BK wurde als
Bezugsmaterial eingesetzt.
2.2 Mischung mit Brabender
Batch Mixer
Die Mischung der Ansätze erfolgte in
einem Prep-Mixer, Modell Brabender.
Es handelt sich dabei um ein 3-teiliges
Mischgerät,
mit
einem
420ml
Mischkammervolumen,
ausgestattet
mit Cam-Mischmesser. Das eingesetzte
Gesamtvolumen
entsprach
ungefähr
294ml,
übereinstimmend
mit
der
Richtlinie fürs optimale Mischen mit
dem Brabender-Mixer, das 70 Prozent
entspricht. Die Vorrichtung ist mit drei
Thermoelementen
ausgestattet,
die
drei
gesonderte
Temperaturbereiche
des Mischgeräts messen. Das erste
Thermoelement misst die Vorderplatte,
das zweite die Mitte der Kammer und das
dritte erweitert sich bis in die Mitte der
Mischbehälter-Kammer, und misst die
Ist-Temperatur der Probe.
Der Mischbehälter wurde bei einer
Temperatur
von
180°C
vorerwärmt,
und danach wurde das Harz und das
Gleitadditiv 1 (SA1), falls vorhanden,
hinzugefügt, während die Messer bei
20Upm rotierten. Zu beachten ist dabei,
dass angesichts der Tatsache, dass das
Gleitadditiv 1 (SA1) ein Masterbatch
mit 50 Prozent Gleitmittel ist, es sich als
erforderlich erwies dem Ansatz 2,5 Prozent
des Masterbatch hinzuzufügen, um 1,25
Prozent Gehalt des Gleitadditives 1 (SA1)
zu erzielen. Gleitadditiv 2 (SA2), falls
vorhanden, wurde dann zuletzt bei 10Upm
hinzugefügt, nachdem sich alle Stoffe in
der flüssigen Phase befanden.
Die Geschwindigkeit der rotierenden
Messer wurden dann auf 20Upm erhöht,
nachdem die Gleitadditive völlig in
der
Polymerschmelze
aufgenommen
wurden. Das Mischen wurde zehn
Minuten lang fortgeführt, die Probe
Ansatz des Mantelmaterials
Proben Beschreibung Harz
SA1
SA2 Insgesamt
SA%
A
Harz + SA2
98.75%
1.25% 1.25
B
Harz + SA1
97.50% 1.25%
1.25
C
Harz + SA1 +
SA2
97.75% 1%
0.25
1.25
Steuerkabel
Harz
100%
▲
▲
Tabelle 1
:
Beschreibung der Proben
Reibungskoeffizient
Steuerkabel
▲
▲
Abbildung 1
:
Reibungskoeffizient bei Platten mit gleichem Additivgehalt gemessen, die eine Synergie zwischen den
zwei Additiven zeigen
