Wire & Cable Asia September 2017

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Wire & Cable ASIA – September/October 2017

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❍

图

中压绝缘化合物在

180ºC

下的表观抗剪强度与表观剪切速率

测量函数。虚线：参考化合物

温度

[°C]

内热流上升

表观剪切力

[

帕

]

表观剪切率

-1

]

❍

图

MV TP79 A

(上)、

MV TP 79 B

(中) 和

MV TP79 C

(下) 的

DSC

分析

化合物在高剪切速率的行为与参考化合物相似。而在低剪切

速率下的曲线则明显不同。

只关注

MV TPV

化合物的话，如前

2.1

节针对

MFI

所述，通过仔

细平衡两相之间的比率，以及准确的

选择，能够“调节”

为

TPV MV

化合物的流变行为，保持甚至加强形变热属性。在

这方面，

MV TP79 C

显示出较低的应力，即粘度，直到极低

的剪切速率，并且在参与研究的

TPV MV

化合物中具有最佳的

形变热属性。

2.4

力学测试

根据

ASTM D412

法测量中压绝缘混合物的应力应变特性，均

衡

Gibitre

拉力试验机得出的五个哑铃试验片的结果。试验片

切沿加工方向切割，来自

180°C

下压缩成型机压制的板材。将

IS79

压缩

分钟，以完成固化。

MV TP79 A

、

和

压缩

1分钟，并在压力下冷却。

MV Ref AB

和

经过与

MV TPV

化合

物一样的处理，以获得试样。图

为各个化合物应力应变曲线

的例子。

乍看之下，材料的应力应变曲线分析表明

MV TPV

化合物在

和

方面与标准

MV IS79

的性能相似，如

2.1

节中所述。除了

绝对值以外，轮廓曲线遵循类似的模式，对所施加的应力具

有很强的弹性反应。可以观察到，其中的主要区别是

MV TPV

化合物的杨氏模量更高。这是由热塑性相的结晶引起的，因

此

MV TP79 C

的更大。参考化合物

MV Ref AB

也可观察到相似

的行为，其杨氏模量几乎与

MV TP79 A

和

相同。同样，

Ref C

的杨氏模量与

TP79 C

相似。但这些未硫化且缺乏弹性的

参考化合物会一直弯曲直到断裂。与此相反，

MV TPV

化合物

表现出高伸长率

[8-10]

交联材料的行为。这些结果与流变性研究

一致，证明了热塑性硫化橡胶化合物的成功。

根据

CEI 20-86

，为了评估

MV TPV

化合物的高温性能，我们

进行了热压力测试。

130°C

下的纵向收缩如表

总结，这是额

定

90°C

和

105°C

的热塑性绝缘材料的强制要求。结果表明，

从

MV TP79 A

到

MV TP79 C

呈现改进趋势。但这并不是热塑

性塑料相和弹性相之比导致的结果，而是来自可以经受如此

高温的

(见表

)的加入。

2.4.1

热老化抗性

中压绝缘化合物在

135ºC

及

150ºC

下测试

168

小时、

240

小时

及

504

小时，以评估其加速老化抗性。保留的

和

如图

和

图

所示。

MV TP79 A

和

不能

150°C

下进行测试，因为热塑

性相在此温度下会完全融化。在这方面，

MV TP79 C

包含熔

化温度更高的

，是

MV IS79

在

150°C

下的唯一替代。

首先，必须指出的是，所有化合物的保留

和

在

135°C

下

均表现出优良的抗性，在

504

小时后高于

70%

。

MV IS79

和

MV TP79 C

在

135°C

下的热老化抗性都非常出色，保留

和

达到

90%

以上。虽然与

MV IS79

相比耐热性能略有下降，

但

MV TP79 C

在

150°C

下

504

小时后依然保留

80%

以上的

和

70%

以上的

。试验表明，

MV TP79 C

可以承受与

MV IS79

相同的老化条件。需要考虑到的是，

MV IS79

的额定使用温度

是

105°C

，因此通常在

150°C

下测试

508

小时，

和

的典型

保留值为

95%

和

75%

。根据

CEI 20-86

，额定使用温度

90°C

和

105°C

的中压绝缘化合物分别必须在

135°C

和

150°C

下承受

240

小时的老化。因此，

MV TP79 C

是标准无铅中压绝缘化合

物的有效热塑性替代品。

2.5

电气性能

化合物的绝缘性能通过在干燥条件下测量损耗系数(

Tanδ

)、

介电常数(

)和体积电阻率与

25°C

到

90°C

的温度函数进行评

估。此外，还将化合物在

90°C

的水中浸泡最多

天后测量

其损耗系数和介电常数。电气性能使用

2mm

厚的压制成型样

品进行测量。使用

Omicron MI600

系统评估

Tanδ

和

；使用

QuadTech 1868A

模型研究体积电阻率。化合物的所有电气性

能研究均在

Imerys laboratories

进行。

图

为干燥条件下

25°C

到

90°C

之间的

Tanδ

示意图。四种化合

物的区别在于少量损耗系数变化，并且在最高

90°C

下保持同

一量级(

-3

)。此外，所有化合物都表现出

Tanδ

随温度增加的

相似趋势。更详细来看，这四种化合物的损耗系数在室温下

TP79 A

TP79 B

TP79 C

热压测试

[%]

n.a.

纵向收缩

[%]

CEI 20-86;

不适用

❍

表

130°C

下中压

TPV

化合物的热压试验和纵向收缩

❍

图

中压绝缘材料的应力应变图。虚线：参考化合物

TS [N/mm

]

EB [%]