EuroWire July 2017

Article technique

▲ ▲ Figure 7 : Résistance à la traction retenue après vieillissement en air à 135ºC et 150ºC pendant 168, 240 et 504 heures

▲ ▲ Figure 8 : Allongement de rupture retenu après vieillissement en air à 135ºC et 150ºC pendant 168, 240 et 504 heures

2.4 Essais mécaniques Les propriétés de contrainte et de déformation des composés isolants MV ont été mesurées selon la méthode ASTM D412 faisant la moyenne des résultats de cinq échantillons d’analyse type dumb-bell obtenus au moyen d’un dynamomètre électronique pour essais de traction. Les échantillons ont été poinçonnés le long de la direction de fraisage à partir de plaques obtenues dans une machine de moulage par compression à 180°C. Le composé MV IS79 a été pressé pendant 10 minutes pour compléter le processus de vulcanisation. Les composés MV TP79 A, B et C ont été soumis à pression pendant 1 minute et refroidis sous pression. Les composés MV Ref AB et C ont été traités de manière identique aux composés MV TPV pour obtenir les échantillons d’essai. La Figure 6 illustre un exemple de la courbe de contrainte/déformation pour chaque composé. À première vue, l’analyse des courbes de contrainte/déformation des matériaux révèle que les composés MV TPV ont des performances similaires au composé MV IS79 de référence en termes de TS et EB, comme l’on a remarqué dans la section 2.1. Outre les valeurs absolues, les courbes indiquées suivent un schéma similaire avec une forte réponse élastique à la contrainte appliquée. La différence principale qui peut être observée est le module de Young plus élevé dans les composés MV TPV. Cela est causé par la cristallinité de la phase thermoplastique. Cette différence et donc majeure pour le composé MV TP79 C. Le même comportement est reconnaissable dans le composé de référence MV Ref AB, qui présente un module de Young pratiquement identique à celui des composés MV TP79 A et B. Pareillement, le composé MV Ref C A présente un module de Young similaire à celui de MV TP79 C. Cependant, ces composés de référence n’étant pas vulcanisés et étant dépourvus de caractère élastique, cèdent jusqu’à la rupture finale.

En revanche, les composés MT TPV se comportent comme des matériaux réticulés avec un allongement élevé [8-10] . Ces résultats concordent avec les études rhéologiques, en confirmant ainsi la réussite des composés vulcanisables thermoplastiques. Selon la norme CEI 20-86, pour évaluer la performance des composés MV TPV à haute température, on a effectué des essais de pression à chaud et de contraction longitudinale à 130°C (résumés dans le Tableau 3 ), qui sont obligatoires pour les matériaux isolants thermoplastiques classés pour 90°C et 105°C. Les résultats montrent une amélioration allant de MV TP79 A à MV TP79 C. Toutefois, cela n’est pas une conséquence du rapport entre la phase thermoplastique et la phase élastomérique, mais une amélioration résultant de l’ajout d’un PP (voir Tableau 1 ), qui peut résister à de telles températures élevées. 2.4.1 Résistance au vieillissement thermique Les composés isolants MV ont été essayés à 135°C et à 150°C pendant 168, 240 et 504 heures, afin d’évaluer leur résistance

au vieillissement accéléré. Les valeurs TS et EB retenues sont représentées graphiquement à la Figure 7 et à la Figure 8. Les composés MV TP79 A et B n’ont pas pu être testés à 150°C, car la phase thermoplastique fond complètement à cette température. À cet égard, le composé MV TP79 C, qui contient du PP avec une température de fusion plus élevée, représente la seule alternative au composé MV IS79 à la température d’essai de 150°C. Premièrement, il faut remarquer que tous les composés ont une excellente résistance à 135°C en termes de TS et EB maintenus, qui sont supérieurs à 70% après 504 heures. Les deux composés MV IS79 et MV TP79 C résistent parfaitement au vieillissement thermique à 135°C, tout en maintenant les valeurs TS et EB >90%. Bien que les performances de résistance thermique diminuent légèrement par rapport au composé MV IS79, le composé MV TP79 C présente un TS retenu >80% et un EB retenu d’environ 70% après 504 heures à 150°C. Les essais indiquent que le composé MV TP79 C peut résister aux mêmes conditions de vieillissement que le composé MV IS79.

▼ ▼ Tableau 4 : Résistivité volumique mesurée à 25ºC et 90ºC avec un potentiel de 500 V

Résistivité volumique [*10 14 ]

MV IS79 47.0 2.54

MV TP79 A

MV TP79 B

MV TP79 C

At 25ºC [Ω-cm] At 90ºC [Ω-cm]

41.6

41.3

50.3

0.378

0.284

0.321

▼ ▼ Figure 9 : Facteur de perte (Tanδ) en fonction de la température à 500V et 50Hz

▼ ▼ Figure 10 : Constante diélectrique (εr) en fonction de la température à 500V et 50Hz

Tanδ [*10 -3 ]

Température [ºC]

Température [ºC]

Constante diélectrique εr

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