EOW May 2014

Article technique

compatible avec la résine, pour modifier les caractéristiques de la surface, y compris la réduction du coefficient de friction. Pour évaluer l’effet synergique des additifs de glissance, trois échantillons ont été préparés comme illustré au Tableau 1 , où chacune formule présente une teneur totale en additif de 1,25% du poids. L’échantillon A et l’échantillon B ont été réalisés avec 1,25% de contenu d’un seul additif de glissance, alors que l’échantillon C contenait les deux agents de glissance avec un contenu total de 1,25%. La résine pure DGDA-6318 BK a été utilisée comme matériau de contrôle. 2.2 Mélange avec mélangeur de type Brabender (batch) Le mélange des formulations a été réalisé dans un mélangeur de type Brabender. Il s’agit d’un mélangeur composé de trois pièces avec une chambre de mélange de 420ml de volume et des pales de mélange Cam. Conformément aux directives concernant le mélange optimal avec le mélangeur Brabender, on a utilisé un volume total d’environ 294ml correspondant à 70%. Le dispositif est équipé de trois thermocouples qui mesurent trois zones de températures séparées du mélangeur. Le premier thermocouple mesure la plaque frontale, le deuxième thermocouple mesure le centre de la chambre de mélange et le troisième thermocouple s’étend jusqu’au centre de la chambre en forme de bol du mélangeur, et mesure la température effective de l’échantillon. Le bol à mélanger a été préchauffé à 180°C, ensuite la résine et l’additif de glissance 1 (SA1), si prévu, ont été ajoutés durant la rotation des pales à 20rpm. Il faut remarquer que, l’additif SA1 étant un mélange-maître ( masterbatch ) avec 50% d’additif de glissance, il a été nécessaire d’ajouter 2,5% de mélange-maître à la formulation pour obtenir 1,25% de contenu d’additif SA1. L’additif de glissance 2 (SA2), si prévu, a été ajouté en dernier à 10rpm lorsque la totalité des matériaux étaient à l’état fondant. La vitesse de rotation des pales a été ensuite augmentée à 20rpm après que les additifs de glissance ont été complètement incorporés dans le composé polymérique fondu. Le mélange a continué pendant 10 minutes; ensuite l’échantillon a été retiré en inversant le mouvement des pales à 10rpm. La partie restante de l’échantillon a été enlevée en démontant la plaque frontale et en éliminant le matériau manuellement au moyen d’un couteau Brabender.

Formulation du matériau de revêtement

Additif SA1

Additif SA2

Total SA%

Échantillons Description Résine

A

Résine + SA2 98.75%

1.25% 1.25

B

Résine + SA1 97.50% 1.25%

1.25

Résine + SA1 + SA2

C

97.75% 1%

0.25

1.25

Contrôle

Résine

100%

▲ ▲ Tableau 1 : Description des échantillons

Coefficient de friction

Contrôle

▲ ▲ Figure 1 : Coefficient de friction mesuré en plaques avec la même teneur en additif qui montrent la synergie entre les deux additifs

prêt à l’emploi en éliminant ainsi toute modification extérieure supplémentaire durant l’installation. Les mesures du coefficient de friction sur les plaques ont montré que la combinaison de deux additifs avait un effet synergique sur sa réduction. Les mesures du coefficient de friction des câbles réalisés avec ce composé, en utilisant un modèle de simulation, ont montré une double amélioration des performances en termes de distance de soufflage dans une conduite. La résine polymérique de base utilisée dans cette étude est un composé de revêtement de polyéthylène à densité élevée (HDPE) DGDA-6318 BK (0,6 dg/ min, densité = 0,956 g/cc) produit pour The Dow Chemical Co, Midland, Michigan, États-Unis. Ces types de revêtement sont principalement utilisés dans des applications de câbles à fibres optiques pour télécommunications (FOC). Pour cette étude on a utilisé deux additifs de glissance ( SA - Slip additives ). Ces agents de glissance sont conçus pour être utilisés comme additifs dans un système 2 Expériences 2.1 Matériaux

Dans la littérature, différentes techniques de réduction du coefficient de friction des matériaux plastiques ont été étudiées. [5-8] Ces techniques comprennent l’utilisation d’additifs qui migrent sur la surface, des additifs à basse énergie superficielle, la modification de la morphologie superficielle, etc. Toutes ces méthodes fonctionnent de façon différente pour réduire le coefficient de friction de la surface de PE. Les additifs qui migrent sur la surface, comme les amides d’acide gras, montent en surface en formant une couche cristalline glissante qui réduit le coefficient de friction grâce au glissement des couches cristallines l’une après l’autre. [7] Même les additifs à basse énergie superficielle réduisent le coefficient de friction des surfaces plastiques en réduisant leur tendance à adhérer à d’autres surfaces. [7-8] D’autres techniques consistent à altérer la morphologie superficielle dans le but de réduire la zone de contact superficielle et par conséquent la force de friction. Le coefficient de friction du revêtement de PE dans les câbles à fibres optiques, a été altéré en modifiant la formulation du composé du revêtement pour réduire la friction et obtenir un système

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Mai 2014