EoW July 2010

article technique

Pareillement, Wang et al 6 ont introduit le EPR greffé avec anhydride maléique dans un composé PP-Mg(OH) 2 , et ont découvert que l’EPR-g-MA était présent exclusivement dans l’interface. a permis d’améliorer la dispersion du matériau de bourrage, qui a été mise en évidence par l’amélioration de la résistance au choc. Plentz et al 1 ont présenté un polypropylène fonctionnel avec acide acrylique dans leur système PP-ATH et ont démontré qu’une meilleure interaction au niveau de l’interface entraînait une augmentation de l’indice de viscosité du matériau fondu ainsi qu’une amélioration de la résistance à la traction et à la flexion. Dans tous les trois cas, les additifs fonctionnalisés ont interagi avec le matériau de bourrage afin de compenser les effets négatifs des charges élevées du matériau de bourrage de minéral hydraté. Les matériaux fonctionnalisés traditionnels ont été étudiés pour compenser les défauts présents dans les composés retardeurs de flamme contenant l’ATH. Cette évaluation analyse les effets des polybutadiènes liquides fonctionnalisés (LPBD) à poids moléculaire réduit en tant qu’agents de modification interfaciale dans un système de fils et de câbles (W&C) d’acétate de vinyle-éthylène (EVA), avec 60% de charge. D’après les informations fournies par le secteur industriel, le choix d’une solution utilisant le ATH, la résistance à la traction, la ductilité et le flux se réduisent tellement que le matériau ne peut pas fonctionner dans le systèmeW&C. Un poids moléculaire réduit est considéré avantageux puisqu’il consent une meilleure adhérence à la surface de la charge, en optimisant ainsi la modification interfaciale. Le type et le niveau de la charge ont été ainsi modifiés pour évaluer les conditions chimiques les plus appropriées pour optimiser les composés EVA-ATH. L’encapsulation du Mg(OH) 2

Allongement (%) Allongement (%)

Résistance à la traction (MPa)

Figure 1 ▲ ▲ : Résultats de la résistance à la traction du LPBD fonctionnel par rapport au LPBD non fonctionnel en comparaison avec l’EVA de base. Tous les produits ont plastifié l’EVA; toutefois, le MA LPBD en mesure mineure

Figure 2 ▲ ▲ : Résultats de l’allongement d’une étude de base démontrant que l’LPBD fonctionnel à base d’anhydride a l’influence mineure sur l’EVA

Résistance à la traction (MPa)

Pure

Pure

2 Expérimentation 2.1 Matériaux utilisés On a utilisé l’EVA commercial (DuPont Elvax ® 550) avec 15% en poids d’acétate de vinyle ainsi qu’il a été reçu. Le trihydrate d’aluminium du type C-33, avec des particules ayant une dimension moyenne de 50μm, une densité de 2,42g/ cm 3 et contenant 35% d’eau combinée chimiquement, a été fourni par la société Almatis Inc. La poudre libre n’a pas été modifiée chimiquement durant la production et a été utilisée dans son état d’origine. Figure 3 ▲ ▲ : Résultats relatifs à la traction pour les systèmes contenant ATH, attestant que le LPBD fonctionnel à base d’anhydride réduit en mesure mineure la résistance à la traction.

La société Sartomer a fourni les polybutadiènes liquides à bas poids moléculaire, contenant: vinyle, anhydride maléique, fonctionnalité époxy ou de l’amine. Le Tableau 1 illustre les propriétés correspondant à chaque polybutadiène liquide (LPBD) utilisé dans cette étude. Les matériaux à base de polybutadiènes peuvent être considérés bi-fonctionnels, comme représenté au Tableau 1 , indiquant une fonctionnalité primaire et une teneur en vinyle indéterminée. Les matériaux contenant 70% de vinyle sont considérés actifs à la vulcanisation et susceptibles de réticulation en présence de radicaux libres. Par contre, les polybutadiènes de vinyle (28%), sont considérés plus stables. Le greffage de l’anhydride maléique a lieu dans le groupe fonctionnel cis-trans de la chaîne principale du polybutadiène, et par conséquent, la teneur la plus élevée de vinyle force la fonctionnalité à se positionner à une distance plus proche. Outre le Mn, il s’agit-là d’une caractéristique qui différencie le LPBD-3 du LPBD-4. L’introduction de polybutadiènes liquides directement dans le flux du matériau Figure 4 ▲ ▲ : Résultats relatifs à l’allongement pour une étude de base du système EVA ATH démontrant la possibilité de rétablir l’allongement en utilisant les LBPD

Tableau 1 ▼ ▼ : Propriétés des polybutadiènes liquides utilisés dans cette étude, avec référence à: type de fonctionnalité et de charge, poids moléculaire et contenu vinylique*, polybutadiène époxydé intérieurement, ** polybutadiène greffé avec amines tertiaires

ID

Mn (g/mol)

Fonctionnalité (type/%)

Vinyle (%)

LPBD-1 LPBD-2 LPBD-3 LPBD-4 LPBD-5 LPBD-6 LPBD-7

1400 4500 2500 5500 4700 4500 5000

- -

70 28 70 28 28 28 28

MA/17% MA/17% MA/5%

Époxyde*/5% Amine**/5%

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EuroWire – Juillet 2010