EuroWire July 2017

Articolo tecnico

Questo effetto è causato dalla fase termoplastica, che esibisce una viscosità inferiore a questa temperatura. il contenuto di PP lo sforzo di taglio diminuisce. Data la differente natura dei composti MV TPV, il loro comportamento reologico è alquanto diverso [6,7] . In sostanza, tale carattere dissimile deriva dalla risposta elastica delle particelle reticolate elastomeriche, che è dominante con sforzi di taglio bassi. Al contrario, ad elevati sforzi di taglio, il comportamento dei composti TPV è determinato dalla fase termoplastica. Di conseguenza, i tre composti MV TPV presentano un comportamento simile ai composti di riferimento a velocità di taglio elevate. Diversamente, a velocità di taglio ridotte, le curve sono chiaramente divergenti. sui composti MV TPV, come notato in precedenza per l’MFI nella sezione 2.1, con un accurato bilanciamento dei componenti e una corretta scelta di PP, è possibile “regolare” il comportamento reologico dei composti MV TPV mantenendo o addirittura migliorandone le proprietà termomeccaniche. A questo proposito, il composto MV TP79 C presenta sollecitazioni inferiori, cioè viscosità, fino a velocità di taglio molto basse nonché le migliori proprietà termomeccaniche tra i composti TPV MV studiati. 2.4 Prove meccaniche Le proprietà di sforzo e deformazione dei composti isolanti MV sono state misurate secondo il metodo ASTM D412 che fa la media dei risultati dei cinque provini tipo dumbbell ottenuti con un dinamometro elettronico per prove in trazione e compressione ( Tensor Check Profile di Gibitre ). ▼ ▼ Figura 6 : Diagrammi di sforzo-deformazione dei composti di isolamento MV. Linee tratteggiate: composti di riferimento Ne consegue che aumentando Concentrandosi esclusivamente

Analogamente, è stata calcolata la quantità di perossido non reattivo dei composti MV TPV, considerando che l’MV TP79 A, B e l’MV TP79 C sono stati formulati rispettivamente con il 75% e il 70% dell’MV IS79 non vulcanizzato. Dai dati raccolti e indicati nella Figura 4 , il perossido residuo rilevato nel composto MV TP79 A era pari a circa il 4% (ΔH = -0,27J/g) e nell’MV TP79 B era pari a circa il 5% (ΔH = -0,33J/g). Per il composto MV TP79 C il perossido residuo calcolato era di circa l’11% (ΔH = -0,68J/g). Questi risultati confermano senza ombra di dubbio la decomposizione quasi completa del perossido iniziale durante la vulcanizzazione dinamica. 2.3 Reologia Gli studi reologici sono fondamentali per prevedere il comportamento di estrusione dei composti. Pertanto abbiamo studiato la reologia a velocità di taglio apparenti da 200s -1 a 1s -1 in un reometro capillare del tipo Göttfert Rheograph 2002. Il rapporto L/D (lunghezza/diametro) del capillare era pari a 30 e le misurazioni sono state effettuate a 180°C. La temperatura è stata scelta per consentire la completa fusione del PP. Normalmente, i composti standard come l’MV IS79 sono caratterizzati a 125°C prima della fase di vulcanizzazione; tuttavia, a questa temperatura il PP non è fuso con conseguenti risultati fuorvianti. A causa dell’elevata temperatura di prova, per evitare la decomposizione del perossido durante l’analisi, il composto MV IS79 è stato studiato senza perossido. Come precedentemente accennato, i composti di riferimento MV Ref AB e C, sono stati inclusi in questo studio per sottolineare il cambiamento di comportamento reologico come conseguenza della vulcanizzazione dinamica. I diagrammi indicanti lo sforzo di taglio apparente in funzione della velocità di taglio apparente sono illustrati nella Figura 5 . La risposta di MV IS79 è tipica dei composti a base di EPDM/PE: lo sforzo di taglio diminuisce rapidamente in modo quasi lineare al diminuire della velocità di taglio. Si possono notare delle modeste deviazioni da una perfetta linearità che sono generalmente attribuite a gomme EPDM. MV Ref AB e C presentano lo stesso modello con lo sforzo di taglio tradotto in valori più bassi.

Temperatura [ºC] Flusso di calore Endo Up Sforzo di taglio apparente [Pa]

▲ ▲ Figura 4 : Analisi DSC dei composti MV TP79 A (sopra), MV TP 79 B (centro) e MV TP79 C (in basso)

Frequenza di taglio apparente [S-1]

ai composti MV TPV presentati in questo articolo per dimostrare la nostra capacità di ottenere dei composti TPV in modo riproducibile e controllato. 2.2 Analisi DSC Per determinare la quantità residua di perossido non reattivo nei composti dopo il processo di vulcanizzazione, è stata effettuata l’analisi DSC. Sono stati misurati gli spettri in un Perkin-Elmer DSC 6000 in atmosfera inerte di azoto da 0°C a 230°C con una velocità di riscaldamento di 20°C/ min; dopo il riscaldamento i campioni sono stati raffreddati fino a 0°C con una velocità di 10°C/min. Questo ciclo è stato ripetuto tre volte. Tuttavia, poiché lo scopo di questo studio era di quantificare il rapporto tra il perossido iniziale e quello residuo (dopo la vulcanizzazione o vulcanizzazione dinamica), verrà presentato e discusso di seguito solo il primo ciclo di riscaldamento. In primo luogo, è stato analizzato e utilizzato come riferimento il composto MV IS79 non vulcanizzato contenente il 100% di perossido non reattivo. Dall’analisi DSC illustrata nella Figura 3 , l’entalpia di reazione (ΔH) stimata risultante dalla decomposizione del perossido era pari a -8,97J/g. Nella stessa figura è rappresentato il grafico DSC del composto MV IS79 vulcanizzato (10 minuti a 180°C). È stato rilevato un valore ΔH di –1,16J/g, corrispondente ad un residuo di circa il 13% di perossido non reattivo. Ciò indica che il composto MV IS79 è stato quasi completamente vulcanizzato. ▲ ▲ Figura 5 : Sforzo di taglio apparente in funzione della velocità di taglio apparente a 180°C dei composti di isolamento MV. Linee tratteggiate: composti di riferimento

TS [N/mm 2 ]

EB [%]

▼ ▼ Tabella 3 : Prova di pressione a caldo e di contrazione longitudinale a 130°C dei composti MV TPV

MV TP79 A

MV TP79 B

MV TP79 C

Prova di pressione a caldo 1 [%] Contrazione longitudinale 1 [%]

n.a. 2

27 11

3 2

14

1 CEI 20-86; 2 Non applicabile

72

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