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EuroWire – Juillet 2010
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article technique
Pareillement, Wang
et al
6
ont introduit
le EPR greffé avec anhydride maléique
dans un composé PP-Mg(OH)
2
, et ont
découvert que l’EPR-g-MA était présent
exclusivement dans l’interface.
L’encapsulation du Mg(OH)
2
a permis
d’améliorer la dispersion du matériau de
bourrage, qui a été mise en évidence par
l’amélioration de la résistance au choc.
Plentz
et al
1
ont présenté un polypropylène
fonctionnel avec acide acrylique dans
leur système PP-ATH et ont démontré
qu’une meilleure interaction au niveau de
l’interface entraînait une augmentation
de l’indice de viscosité du matériau fondu
ainsi qu’une amélioration de la résistance
à la traction et à la flexion. Dans tous les
trois cas, les additifs fonctionnalisés ont
interagi avec le matériau de bourrage
afin de compenser les effets négatifs des
charges élevées du matériau de bourrage
de minéral hydraté.
Les matériaux fonctionnalisés traditionnels
ont été étudiés pour compenser les défauts
présents dans les composés retardeurs de
flamme contenant l’ATH.
Cette évaluation analyse les effets des
polybutadiènes liquides fonctionnalisés
(LPBD) à poids moléculaire réduit en tant
qu’agents de modification interfaciale
dans un système de fils et de câbles (W&C)
d’acétate de vinyle-éthylène (EVA), avec
60% de charge.
D’après les informations fournies par le
secteur industriel, le choix d’une solution
utilisant le ATH, la résistance à la traction,
la ductilité et le flux se réduisent tellement
que le matériau ne peut pas fonctionner
dans le systèmeW&C. Un poids moléculaire
réduit est considéré avantageux puisqu’il
consent une meilleure adhérence à la
surface de la charge, en optimisant ainsi la
modification interfaciale.
Le type et le niveau de la charge ont été
ainsi modifiés pour évaluer les conditions
chimiques les plus appropriées pour
optimiser les composés EVA-ATH.
2 Expérimentation
2.1 Matériaux utilisés
On a utilisé l’EVA commercial (DuPont
Elvax
®
550) avec 15% en poids d’acétate de
vinyle ainsi qu’il a été reçu.
Le trihydrate d’aluminium du type C-33,
avec des particules ayant une dimension
moyenne de 50μm, une densité de 2,42g/
cm
3
et contenant 35% d’eau combinée
chimiquement, a été fourni par la société
Almatis Inc.
La poudre libre n’a pas été modifiée
chimiquement durant la production et a
été utilisée dans son état d’origine.
La société Sartomer a fourni les
polybutadiènes liquides à bas poids
moléculaire, contenant: vinyle, anhydride
maléique, fonctionnalité époxy ou de
l’amine.
Le
Tableau 1
illustre les propriétés
correspondant à chaque polybutadiène
liquide (LPBD) utilisé dans cette étude.
Les matériaux à base de polybutadiènes
peuvent être considérés bi-fonctionnels,
comme représenté au
Tableau 1
, indiquant
une fonctionnalité primaire et une teneur
en vinyle indéterminée.
Les matériaux contenant 70% de vinyle
sont considérés actifs à la vulcanisation
et susceptibles de réticulation en
présence de radicaux libres. Par contre,
les polybutadiènes de vinyle (28%), sont
considérés plus stables.
Le greffage de l’anhydride maléique a lieu
dans le groupe fonctionnel
cis-trans
de
la chaîne principale du polybutadiène,
et par conséquent, la teneur la plus
élevée de vinyle force la fonctionnalité
à se positionner à une distance plus
proche. Outre le Mn, il s’agit-là d’une
caractéristique qui différencie le LPBD-3
du LPBD-4.
L’introduction de polybutadiènes liquides
directement dans le flux du matériau
ID
Mn
(g/mol)
Fonctionnalité
(type/%)
Vinyle
(%)
LPBD-1
1400
-
70
LPBD-2
4500
-
28
LPBD-3
2500
MA/17%
70
LPBD-4
5500
MA/17%
28
LPBD-5
4700
MA/5%
28
LPBD-6
4500
Époxyde*/5%
28
LPBD-7
5000
Amine**/5%
28
Tableau 1
▼
▼
:
Propriétés des polybutadiènes liquides utilisés dans cette étude, avec référence à: type de fonctionnalité
et de charge, poids moléculaire et contenu vinylique*, polybutadiène époxydé intérieurement, ** polybutadiène
greffé avec amines tertiaires
Figure 1
▲
▲
:
Résultats de la résistance à la traction
du LPBD fonctionnel par rapport au LPBD non
fonctionnel en comparaison avec l’EVA de base. Tous
les produits ont plastifié l’EVA; toutefois, le MA LPBD
en mesure mineure
Figure 2
▲
▲
:
Résultats de l’allongement d’une étude
de base démontrant que l’LPBD fonctionnel à base
d’anhydride a l’influence mineure sur l’EVA
Résistance à la traction (MPa)
Figure 3
▲
▲
:
Résultats relatifs à la traction pour les
systèmes contenant ATH, attestant que le LPBD
fonctionnel à base d’anhydride réduit en mesure
mineure la résistance à la traction.
Figure 4
▲
▲
:
Résultats relatifs à l’allongement pour une
étude de base du système EVA ATH démontrant la
possibilité de rétablir l’allongement en utilisant les
LBPD
Résistance à la traction (MPa)
Allongement (%)
Allongement (%)
Pure
Pure