EoW March 2009

article technique

Type de charge

Propriété

Unité

Ca/Zn

Na+MMT

SMHs

Résistance à la traction outre 168h à 100° MPa Allongement de rupture outre 168h à 100°

15 13

10 5

15 14

MPa

380 370

140 90

390 400

%

Stabilité thermique

Minutes

60

10

100

29*

25

29

LOI

%O

2

Émission de HCl

mg/g

190

198

150

Résistivité volumétrique

0.01 X 10 14

1.2 X 10 14

Ω.cm C° 20

0.06 X 10 14

Tableau 2 ▲ ▲ *avec Sb 2 O 3

et en dégageant de la vapeur d’eau et du bioxyde de carbone durant la décomposition. Ce processus endothermique a lieu durant la phase gazeuse. Les niveaux de résistance aux flammes et de génération de fumée sont fortement influencés par le choix des composants du composé et de leur quantité, notamment les plastifiants et le Sb 2 O 3 . La fumée générée par les échantillons de plastique durant la combustion, peuvent être mesurés dans une chambre à fumée NBS conformément à la norme ASTM E662. Les essais ont montré une augmentation immédiate et significative dans la génération de fumée, y compris des quantités relativement réduites de Sb 2 O 3 . Par conséquent, l’utilisation des composés SMHs et l’élimination du composé Sb 2 O 3 pourrait réduire considérablement la densité des fumées des composés de PVC. Les essais de la densité de fumée conformément à la norme ASTM E662 sont actuellement en cours. Les composés SMHs font fonction de stabilisateurs en arrêtant le processus de neutralisation du chlorure d’hydrogène généré suite à la dégradation. De cette façon, la réaction de propagation en chaîne et la phase d’amorçage s’arrêtent. Toutefois, en neutralisant le chlorure d’hydrogène, ce type de stabilisateur évite la dégradation autocatalytique et, par conséquent, la dégradation générale est considérablement plus lente. Ce stabilisateur offre une longue et satisfaisante stabilité thermique. Les valeurs de la résistivité volumétrique se sont avérées très intéressantes et les mesures de la fréquence sont en cours pour évaluer une variation des propriétés diélectriques éventuelle. 6 Conclusions Les résultats des études menées indiquent que la montmorillonite (Na+MMT) n’améliore pas les propriétés d’un composé de PVC, comme dans le cas d’autres matrices polymériques (telles que le Nylon, le PA 6, le PS et le PP).

Les composés SMHs devraient représenter une alternative avantageuse aux additifs dangereux, tels que les stabilisateurs à base de plomb et le composé Sb 2 O 3 . La capacité de faire fonction en même temps de stabilisateur et de retardeur de flamme, est particulièrement précieuse dans les applications des câbles. Le fil isolé est un produit caractérisé par une longue durée. Le développement d’une gamme de composés écologiques à base de PVC pour la protection des câbles isolés étant prioritaire, l’élimination de substances dangereuses devrait représenter un objectif en termes de soutenabilité. L’utilisation d’additifs non dangereux permet d’obtenir la certification ACV relative à l’analyse du cycle de vie (LCA ou Life Cycle Assessment) pour les produits ayant un faible impact sur l’environnement et sur la santé humaine durant la fabrication et leur durée de vie. Cet article a été présenté à Wire Bologna ‘07, Bologne, Italie, en novembre 2007 et a été reproduit avec l’autorisation des organisateurs, International Wire & Machinery Association (IWMA), The Wire Association International Inc (WAI), Associazione Costruttori Italiani Macchine Per Filo (ACIMF) et Comité Européen de la Tréfilerie (CET). n

% Perte de poids

Temperature ºC

Figure 3 ▲ ▲ : TGA – Composites SMHs/Composites CaZn

Plusieurs propriétés ont été étudiées pour des applications dans les câbles: Stabilité thermique – CEI 20-34 • Indice L.O.I. pour la résistance à la flamme • – CEI 20-22/4 Vieillissement accéléré – CEI 20-34 • Émission de HCl – CEI EN 50267-1 • Résistivité volumétrique – ASTM D 257 • Densité de la fumée – ASTM E 662 • Indice de température - ISO 4589-3 • Le Tableau 1 montre que le composé PVC/ Na+MMT, bien qu’exfolié, exhibe une diminution de ces propriétés. À la Figure 3 l’ATG (Analyse Thermo- gravimétrique) est indiquée comme % de la perte de poids / température. La première chute concerne la déshydrochloration. La deuxième chute entre 425° et 600°C montre une perte de toluène et xylène, généré de la polyoléfine réticulée au moyen de la température. Un réchauffage supplémentaire cause la formation de structures polycycliques aromatiques. Comme représenté à la figure, à la première chute, la perte de substances volatiles correspond au CaZn. Le Tableau 2 illustre les résultats des essais effectués sur la formulation de l’isolement: 5 Résultats Les composés SMHs contribuent au retard dans la combustion de la matrice polymérique, en produisant un résidu d’oxyde réfractaire sur la surface du matériau

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EuroWire – Mars 2009