EuroWire July 2017

Article technique

fiable. Les résultats de la technologie sont les propriétés globales des composés MV TPV, qui ressemblent aux performances du composé MV IS79 standard sans plomb. Les études rhéologiques, en plus de confirmer la nature TPV des composés, simulent leur comportement en extrusion, démontrant que, grâce à un choix précis du PP thermoplastique, il est possible d’abaisser l’effort de cisaillement en maintenant inchangée la réponse élastique typique des composés TPV. Une analyse détaillée des diagrammes contrainte-déformation des composés MV TPV confirme leur comportement élastique affecté seulement partiellement par la cristallinité de la phase thermo- plastique, ce qui a pour résultat des propriétés mécaniques similaires à celles du composé de référence MV IS79. Après un vieillissement à 135°C, les composés MV TPV ont démontré leur résistance pendant 504 heures avec TS et EB retenus >70%. Après un vieillissement de 504 heures à 150°C, le composé MV TP79 C a conservé 80% de son TS et 70% de son EB, presque correspondant au composé de référence MV IS79. Enfin, les propriétés électriques dans des conditions sèches et humides ont été mesurées pour tous les composés à 500V et 50Hz. La valeur Tanδ dans des conditions sèches augmente avec la température jusqu’à une limite supérieure d’environ 5 x 10 -3 à 90°C pour le composé MV TP79 A, qui est encore comparable à la valeur Tanδ du composé MV IS79 à la même température, 3,5 x 10 -3 . De même, la valeur εr présente une variation dans une gamme très étroite (entre 2,8 et 2,4) à 25°C et jusqu’à 90°C pour tous les composés. Les mesures de la résistivité volumique confirment d’excellentes propriétés isolantes à 25°C (10 15 Ω-cm) légèrement décroissantes à 90°C (10 13 Ω-cm). Les propriétés électriques dans des conditions humides ont été mesurées en immergeant les échantillons dans de l’eau à 90°C pendant 28 jours. La valeur de Tanδ dans des conditions humides augmente jusqu’à un maximum de 3,5 x 10 -2 pour le composé MV TP79 B. Les composés MV TP79A et C ont montré une meilleure résistance à l’eau; ce dernier proche de la performance du composé MV IS79 après 28 jours dans l’eau à 90°C, respectivement de 2,2 x·10 -2 et 1,3 x 10 -2 . La même tendance a été observée pour εr, qui augmente lentement après l’immersion des échantillons dans l’eau. Toutefois, les fluctuations sont pratiquement non pertinentes, se situant entre 2,53 et 2,66 en tenant compte de l’erreur associée à la mesure. En conclusion, une étude complète sur les composés TPV comme matériaux d’isolation pour les applications MV a été présentée.

L’approche graduelle a montré comment les propriétés des composés peuvent améliorer progressivement, en obtenant un matériau sans plomb complètement thermoplastique, à savoir le MV TP79 C, avec des performances mécaniques, rhéologiques et électriques comparables à celles du standard de marché sans plomb MV IS79. Selon la norme CEI 20-86, le composé MV TP79 C a le potentiel d’être réalisé comme isolation MV avec une classification pour une température d’exploitation continue de 105°C et un court circuit d’urgence de 250°C. En développant davantage la stratégie, Mixer SpA s’attend à développer prochainement des composés MT TPV avec une résistance supérieure et de meilleures propriétés électriques à haute température et dans l’eau. n Remerciements Les auteurs souhaitent remercier Imerys en tant que fournisseur des matières premières utilisées dans cette étude. En outre, les auteurs souhaitent remercier le laboratoire Imerys à Par, Royaume-Uni, pour les mesures électriques effectuées sur ses composés. [1] https://www.scribd.com/doc/317018709/Mixer- SpA-Lead-Free-EPDM-Compounds-for-MV-Cables [2] http://echa.europa.eu/substance-information/-/ substanceinfo/100.013.880 [3] F R De Risi and J W M Noordermeer, “Effect of Methacrylate Co-agents on Peroxide Cured PP/ EPDM Thermoplastic Vulcanizate,” Rubber Chem. Technol, 80(1), 83-99, (2007) [4] R Rajesh Babu, N K Singha and K Naskar,“Influence of 1,2-Polybutadiene as Coagent in Peroxide Cured Polypropylene/Ethylene Octene Copolymer Thermoplastic Vulcanizates,” Mater Design, 31, 3374-3382, (2010) [5] Y Chen, C Xu, X Liang and L Cao, “In Situ Reactive Compatibilization of Polypropylene/Ethylene- Propylene-Diene Monomer Thermoplastic Vulcanizate by Zinc Dimethacrylate via Peroxide-Induced Dynamic Vulcanization,” J Phys. Chem B, 117, 10619-10628, (2013) [6] L A Goettler, J R Richwine and F J Wille, “The Rheology and Processing of Olefin-based Thermoplastic Vulcanizates,” Rubber Chem. Technol, 55(5), 1448-1463, (1982) [7] A A Katbab, H Nazockdast and S Bazgir, “Carbon Black-reinforced Dynamically Cured EPDM/ PP Thermoplastic Elastomers. I Morphology, Rheology, and Dynamic Mechanical Properties,” J Appl Polym Sci., 75(9), 1127-1137, (2000) [8] S Abdou-Sabet, R C Puydak and C P Rader, “Dynamically Vulcanized Thermoplastic Elastomers,” Rubber Chem Technol, 69(3), 476-494, (1996) [9] M Boyce, K Kear, S Socrate and K Shaw, “Deformation of Thermoplastic Vulcanizates,” J Mech Phys Sol, 49(5), 1073-1098, (2001) [10] Y Yang, T Chiba, H Saito, and T Inoue, “Physical Characterization of a Polyolefinic Thermoplastic Elastomer,”Polymer, 39(15), 3365-3372, (1998) Références bibliographiques

Mixer SpA Villa Prati di Bagnacavallo, Ravenna, Italie Tel : +39 0545 47125 Email : info@mixercompounds.com iPool Srl Ripa Castel Traetti, Pistoia, Italie Email : info@i-pool.it

67

www.read-eurowire.com

Julliet 2017