EOW May 2014

Technischer artikel

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

Harz + SA1 + SA2

C

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

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.

erzielt 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 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 werden und reduzieren. Zahlreiche Techniken wurden in der Literatur erforscht, um

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,

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Mai 2014