EuroWire July 2017

Articolo tecnico

▲ ▲ Figura 7 : Resistenza alla trazione mantenuta dopo l’invecchiamento in aria a 135ºC e 150ºC per 168, 240 e 504 ore

▲ ▲ Figura 8 : Allungamento a rottura mantenuto dopo l’invecchiamento in aria a 135ºC e 150ºC per 168, 240 e 504 ore

In primo luogo, va rilevato che tutti i composti presentano da una buona ad un’eccellente resistenza a 135°C in termini di TS e EB mantenuti, che sono superiori al 70% dopo 504 ore. Entrambi i composti MV IS79 ed MV TP79 C presentano un’ottima resistenza all’invecchiamento termico a 135°C, mantenendo i valori TS ed EB >90%. Sebbene le prestazioni di resistenza termica decadono leggermente rispetto al composto MV IS79, il composto MV TP79 C presenta una TS mantenuta >80% e un EB mantenuto di circa il 70% dopo 504 ore a 150°C. Le prove indicano che il composto MV TP79 C può resistere alle stesse condizioni di invecchiamento del MV IS79. Si deve considerare che MV IS79 è classificato per una temperatura di esercizio di 105°C ed è quindi regolarmente testato per 508 ore a 150°C con i valori tipici di TS e EB mantenuti pari al 95% e 75%. Secondo la norma CEI 20-86, i composti isolanti MV devono resistere all’invecchiamento per 240 ore a 135°C e 150°C rispettivamente ad una temperatura di esercizio di 90°C e 105°C. Pertanto il composto MV TP79 C rappresenta una valida alternativa termoplastica ai composti isolanti standard MV elastomerici senza piombo.

eseguite le prove di pressione a caldo e di contrazione longitudinale a 130°C (riassunte nella Tabella 3 ), mentre queste sono obbligatorie per materiali isolanti termoplastici classificati per 90°C e 105°C. I risultati mostrano un miglioramento dal MV TP79 A al MV TP79 C. Tuttavia, questa non è una conseguenza del rapporto tra fase termoplastica e la fase elastomerica, bensì un miglioramento risultante dall’aggiunta di un PP (vedi Tabella 1 ), che può resistere a tali temperature elevate. 2.4.1 Resistenza all’invecchiamento termico I composti isolanti MV sono stati testati a 135°C e 150°C per un periodo di 168, 240 e 504 ore, per valutare la loro resistenza all’invecchiamento accelerato. Il valori TS ed EB mantenuti sono graficamente illustrati nella Figura 7 e nella Figura 8 . Non è stato possibile provare i composti MV TP79 A e B a 150°C, poiché la fase termoplastica fonde completamente a questa temperatura. A questo proposito, il composto MV TP79 C, che contiene PP con una temperatura di fusione più elevata, rappresenta l’unica alternativa al composto MV IS79 alla temperatura di prova di 150°C.

I campioni sono stati punzonati lungo la direzione di fresatura da placche ottenute in una macchina di stampaggio a compressione a 180°C. Il composto MV IS79 è stato pressato per 10 minuti per completare il processo di vulcanizzazione. I composti MV TP79 A, B e C sono stati sottoposti a pressione per 1 minuto e raffreddati sotto pressione. I composti MV Ref AB e C sono stati trattati in modo identico ai composti MV TPV per ottenere i campioni di prova. La Figura 6 illustra un esempio della curva della sforzo-deformazione per ciascun composto. A prima vista, l’analisi delle curve di sforzo-deformazione dei materiali rivela che i composti MV TPV hanno prestazioni simili al composto standard MV IS79 di riferimento in termini di TS ed EB, come già osservato nella sezione 2.1. Oltre ai valori assoluti, le curve indicate seguono uno schema simile con una forte risposta elastica alla sollecitazione applicata. La differenza principale che si può osservare è il modulo di Young più elevato nei composti MV TPV. Ciò è causato dalla cristallinità della fase termoplastica ed é quindi maggiore per il composto MV TP79 C. Il medesimo comportamento è riconoscibile nel composto di riferimento MV Ref AB, che presenta un modulo di Young praticamente identico a quello dei composti MV TP79 A e B. Analogamente, il composto MV Ref C presenta un modulo di Young simile rispetto a quello di MV TP79 C. Tuttavia, tali composti di riferimento non essendo vulcanizzati e mancando della caratteristica elastica, cedono fino alla rottura definitiva. Per contro, i composti MV TPV si comportano come materiali reticolati con elevato allungamento [8-10] . Questi risultati sono in accordo con gli studi reologici, confermando il risultato positivo dei composti vulcanizzati termoplastici. Conformemente alla norma CEI 20-86, per valutare le prestazioni dei composti MV TPV ad alta temperatura, sono state

▼ ▼ Tabella 4 : Resistività del volume misurata a 25ºC e 90ºC con potenziale di 500V

Resistività di volume [*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

▼ ▼ Figura 9 : Fattore di perdita (Tanδ) in funzione della temperatura a 500V e 50Hz

▼ ▼ Figura 10 : Costante dielettrica (εr) in funzione della temperatura a 500V e 50Hz

r

Tanδ [*10 -3 ]

Costante dielettrica ε

Temperatura [ºC]

Temperatura [ºC]

73

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