EoW March 2010

articolo tecnico

Risultati e discussione 3.1 Proprietà meccaniche Le principali proprietà sono state misurate in conformità alle norme descritte nella specifica NEK 606. Il composto 5, preparato con il polimero EVM contenente il 70% di VA, presenta il valore di resistenza alla trazione più basso di tutti i composti. Si tratta di un valore limite e non auspicabile essendo richiesto un certo margine per la variazione delle proprietà in seguito all’invecchiamento e all’immersione. I valori di resistenza alla trazione (TS) degli altri quattro composti sono comparabili e sono compresi nella stessa gamma (11MPa). Il composto 1 presenta ottime proprietà di tensione-deformazione con un elevato valore di allungamento a rottura e la minore durezza (Shore A) dell’intero studio ( Tabella 3 ). I composti 2 e 3, a base di miscele di polimeri, presentano valori di resistenza alla trazione (TS) simili ma i valori di

Proprietá

Unitá [MPa]

Requisiti

Resistenza alla trazione Allungamento a rottura

11±2

[%]

200±15

Durezza

Shore A [N/mm]

75±5

Resistenza alla lacerazione Prova di piegatura a freddo Indice limite di ossigeno (LOI) Invecchiamento in aria calda

4-6

[ºC] [%] [%]

@-40ºC Senza crepe

32

TS/EB ±30

Immersione in

[MPa]/[%] [MPa]/[%] [MPa]/[%] [MPa]/[%]

TS/EB ±40 V: 15 TS/EB ±30 W/V: 30 TS/EB ±25 W/V: 20/15 TS/EB ±25 W/V: 20/15

Immersione in fango a base oleosa Immersione in fango a base acquosa Immersione in fango a base di estere

Mooney

ML

40=60 20cm

Prova con fiamma verticale

[cm]

Tabella 1 ▲ ▲ : Proprietà principali descritte nelle norme relative ai composti per cavi offshore

1.2.2 Gomma nitrilica idrogenata (HNBR) Therban ®

RDB= 0,9%; ML1+4/100°C = 72±4 MU) e tipi di EVM (contenuto VA = 50±5 % e 70±5 % ; ML1+4100°C= 27±4 e 27±4 MU).

L’HNBR rappresenta un polimero quasi ideale per quanto riguarda i criteri di prestazione richiesti dagli ambienti artici. Le eccellenti proprietà di questo polimero sono dovute alla combinazione della struttura principale saturata con un gruppo laterale di acrilnitrile (ACN) altamente polare ed inerte. Tale associazione fornisce le proprietà necessarie a resistere alla forte corrosione atmosferica causata dall’ozono e dai raggi UV, a mantenere la flessibilità a basse temperature, a resistere a fluidi ed olii altamente polari, a resistere ad elevate temperature (fino a 150°C) e a mantenere le proprietà meccaniche [ 6 ] . Le proprietà di resistenza alle basse temperature e all’olio dei prodotti Therban  sono strettamente legate al contenuto di acrilnitrile (ACN) che copre una gamma dal 20% al 50% circa. In una serie omologa di polimeri HNBR non vi è una stretta correlazione lineare fra la temperatura di transizione vetrosa (T g ) ed il contenuto di acrilnitrile (ACN), principalmente perché il processo vetroso è altresì influenzato dalla cristallizzazione di sequenze di etilene di oltre 8-12 gruppi di CH 2 . I copolimeri che presentano un contenuto di acrilinitrile inferiore al 37% sono parzialmente cristallini a basse temperature [ 7 ] . 2 Sperimentazione 2.1 Composti per cavi per piattaforme offshore nelle regioni artiche La Tabella 2 illustra le formule dei composti preparati con un tipo di HNBR (ACN = 21%,

Tabella 2 ▼ ▼ : Formulazioni a base di EVM ed elastomeri speciali di HNBR

Composizione

1

2

3

4

5

THERBAN® LT 2007 (HNBR (ACN= 21%) LEVAPREN® 500 HV (EVM (VA=50%) LEVAPREN® 700 HV (EVM (VA=70%) APYRAL® 120 E (ATH BET= 12 m 2 /g) APYRAL® SM 200 (ATH BET= 22 m 2 /g)

100

50 50

50 50

100

80 60 10

80 60 10

80 60 10

80 60 10

100

70 10

BORATO di ZINCO

SILQUEST® RC-1 SILANO

2

GENIOSIL® XL 33

2

2

2

2

EDENOL® 888 (DOS)

10 10 1,4

10 10 1,4

10 10 1,4

10 10 1,4

10

DIPLAST® TM 8-10/ST (TOTM)

5

RHENOFIT DDA-70

1,4

STABAXOL® Poudre-P (PCD)

1 3 1 1 5 2

1 3 1 1 5 2

1 3 1 1 5 2

1 3 1 1 5 2

1 3 1 1 5 2

MAGLITE® DE (MgO) STEARATO di ZINCO STEARATO di CALCIO EDENOR® C 18 98-100

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

CORAX®N550/30( NerofumoCarbone )

RHENOFIT® TRIM/S

PERKADOX® 14-40 B-PD

6,5

6,5

6,5

6,5

6,5

Totale

294,4 1,453

294,4 294,40 294,40 319,40

Densitá

1,468

1,560

1,484

1,609

Tabella 3 ▼ ▼ : Proprietà meccaniche dei composti sviluppati

Proprietá meccaniche

1

2

3

4

5

Resistenza alla trazione (MPa) Allungamento a rottura (%)

11,1 11,0 11,7 11,5 8,5 384 270 236 251 265

M 50 (MPa) M 100 (MPa)

1,8 4,0 65

2,5 5,9 69 3,2

3,1 7,3 76 3,2

2,8 6,4 73 4,1

3,0 6,2 76 3,9

Durezza Shore A a 23˚

Resistenza alla lacerazione ASTM D-470 6,4

207

EuroWire – Marzo 2010