EOW May 2014

Technischer artikel

Abb. 2a dargestellt ist, und weist darauf hin, dass die Oberfläche mit einer segregierten Schicht von SA2 bedeckt ist. Es gibt auch Bereiche „ausgesetzter Klumpen“, die ähnlich aussehen wie oberflächensegregierte SA1 „Pilze“ (mushrooms). Jedoch ist die Sphärolithenstruktur der HDPE-Oberfläche nicht sichtbar, im Gegensatz zu der Topologie, die in der Probe A ersichtlich ist. Die lässt darauf schließen, dass die HDPE-Schicht weiter nach unter gestoßen wird, durch das Vorhandensein der auf Oberfläche segregierten Kügelchen von SA1 (über 20nm von der Oberfläche entfernt), die die Oberflächentopologie zusammen mit dem SA2 beherrscht. Das wird außerdem im entsprechenden Phasenbild ( Abb. 2f ) bestätigt, wo der Phasenunterschied vermindert ist, im Vergleich zur Probe B, wie in der Abb. 2e dargestellt. Die umkreisten Bereiche bilden Anteile an SA1 ausgesetzte Oberflächen ab, die noch nicht in SA2 eingetaucht ist. Die Oberflächenrauheit dieser Probe wird bei zirka 4,2nm gemessen, wegen des Vorhandenseins von SA2 auf der Oberfläche. Die Anfangsstudien fokussierten sich auf die Prüfung der Reibung zwischen den formgepressten Platten des Kabelmantels und den Substratmaterialien des Kanals, die bei der Installation von Lichtleiterkabeln eingesetzt werden. Um die Installation eines echten Kabels in einer Kanalsituation zu simulieren, wurden die Prüfungskompetenzen von Plumettaz Inc in der Schweiz benutzt, mit einem speziell entworfenen Mikrokanal- Prüfsystem, das unter verschiedenen Bedingungen getestet wurde. Diese Prüfungen wurden auf blinden Lichtleiterkabeln durchgeführt, bestehend aus einem FRP-Verstärkungselement (Neptco LIGHTLINE. LFH 230) als Kern und einer Außenmantelschicht. Mit diesen Prüfungen wurden die Reibungskoeffizienten zwischen den Kabeln und der Innenoberfläche des Kanals erzielt. Die Abstände der Einblasung für die Kabel unter jeder Prüfbedingung wurde vorhergesagt, mit Einsatz eines bei Plumettaz entworfenen Modells. Das Korrelationsdiagramm zwischen den auf Platten im Labor und auf Kabeln bei Plumettaz gemessenen Reibungskoeffizienten ist in der Abb. 3 dargestellt. Das Diagramm zeigt die Korrelation zwischen den zwei Messungen, und weist darauf hin, dass die Angaben der Platte im Labor ein guter Anzeiger der Leistung des Reibungskoeffizienten während der Installation eines Kabels durch einen Kanal sind.

Reibungskoeffizient

Geschmiertes Steuerkabel

Steuerkabel

EXP1

EXP2

▲ ▲ Abbildung 4 : Reibungskoeffizient, an Kabeln gemessen mit den bei Plumettaz durchgeführten Prüfungen. EXP1 und EXP2 sind Kabel, die mit 1,25% und 2,25% Additiven hergestellt sind

Abstand der Einblasung (m)

Geschmiertes Steuerkabel

Steuerkabel

EXP1

EXP2

▲ ▲ Abbildung 5 : Simulierter Abstand der Einblasung mit Einsatz des Reibungskoeffizienten, mit der Kabelprüfung bei Plumettaz gemessen

SA1, das im Masterbatch vorhanden ist. Das entsprechende Phasenbild ( Abb. 2e ) zeigt eindeutig diese segregierten kugelförmigen Tröpfchen, die als helle (harte) Aggregate erscheinen. Die Oberflächenrauheit dieser Probe entspricht 8,5nm, die höher als die Oberflächenrauheit der reinen HDPE-Platte ist. Dies lässt darauf schließen, dass die Reduzierung des Reibungskoeffizienten durch SA2 auf unterschiedlicher Weise wirkt als SA1. Die auf der Oberfläche segregierten Kügelchen senken die Oberflächenenergie der Harzoberfläche, was wiederum den Reibungskoeffizienten reduziert. der Probe, die beide Additive enthält (Probe C) ist ein Hybrid zwischen den beiden Oberflächenmerkmalen, die in den zwei zuvor angegebenen Fällen beschrieben wurde ( Abb. 2c ). Der größte Teil der Oberfläche sieht ziemlich glatt aus, wie jene Oberfläche, die in der Die Oberflächentopologie in

Das intermittierendem Modus prüft in der Regel Proben bei einer Tiefe von ~20nm. Durch diese mit intermittierendem Modus geprüfte Tiefe, kann das Bild die Sphärolithenstruktur der unteren Schicht des HDPE erfassen, ist aber leicht unscharf wegen der Oberflächenschicht des SA2. Die Oberflächenrauheit der Platte der Probe A entspricht 4,2nm, was wiederum ~50 Prozent weniger ist als die Oberflächenrauheit der reinen HDPE-Platte. Dies lässt darauf schließen, dass SA2 den Reibungskoeffizient verringert, und somit die Harzoberfläche glatter wird. Das Topographiebild der Platte der Probe B, die in der Abb. 2b nur mit SA1 als Additiv dargestellt ist, zeigt kugelförmige Merkmale (mushrooming), die sich von der Oberfläche schnell ausbreiten. Die zufälligen Größen dieser Merkmale deuten auf ein Segregationsverfahren des Materials auf die Oberfläche von AFM mit

66

www.read-eurowire.com

Mai 2014