EuroWire July 2017

Artículo técnico

Siguiendo adelante con la estrategia, Mixer SpA espera desarrollar compuestos MV TPV con resistencia más alta y mejores propiedades eléctricas a alta temperatura y en agua en un futuro próximo. n Agradecimientos Los autores desean agradecer a Imerys su colaboración como proveedor de las materias primas usadas en este estudio. Además, los autores desean agradecer al laboratorio Imerys de Par, Reino Unido, su ayuda en la realización de las mediciones eléctricas efectuadas en los compuestos. [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) Referencias

Un análisis detallado de los esquemas de esfuerzo-deformación de los compuestos MV TPV confirma que su comportamiento elástico se ve afectado solo parcialmente por la cristalinidad de la fase termoplástica, dando propiedades mecánicas similares al compuesto de referencia MV IS79. Durante el envejecimiento a 135°C, los compuestos MV TPV demostraron su resistencia hasta 504h con TS y EB retenidos > 70%. Después del envejecimiento durante 504h a 150°C, el MV TP79 C conservó el 80% de su TS y el 70% de su EB, llegando casi a igualar el MV IS79. Por último, se midieron las propiedades eléctricas en seco y en húmedo de todos los compuestos a 500V y 50Hz. El Tanδ en seco aumenta con la temperatura hasta un límite superior de aproximadamente 5x10 -3 a 90°C para el MV TP79 A, que se puede todavía comparar con el Tanδ del MV IS79 a la misma temperatura, 3,5x10 -3 . Asimismo, la εr varía en un campo muy estrecho (de entre 2,8 y 2,4) a 25°C y hasta 90°C en todos los compuestos. Las mediciones de la resistividad de volumen confirman excelentes propiedades de aislamiento a 25°C (10 15 Ω-cm) que bajan ligeramente a 90°C (10 13 Ω-cm). Se probaron las propiedades eléctricas en húmedo sumergiendo las muestras en agua a 90ºC durante 28 días. El Tanδ en húmedo aumenta hasta un máximo de 3,5x10 -2 para el MV TP79 B. Los MV TP79 A y C mostraron una resistencia mejor al agua de 2,2x10 -2 y 1,3x10 -2 respectivamente, con éste último que reveló prestaciones próximas a las del MV IS79 después de 28 días en agua a 90°C. La misma tendencia se registró en el caso de la ε r , que aumenta lentamente después de la inmersión de las muestras en agua. Sin embargo, las fluctuaciones son virtualmente irrelevantes, de entre 2,53 y 2,66 y considerando el error asociado a la medición. En conclusión, se ha presentado un estudio completo sobre los compuestos TPV como materiales aislantes para aplicaciones de media tensión. El enfoque paso a paso ha mostrado cómo se pueden mejorar progresivamente las propiedades de los compuestos y obtener un material completamente termoplástico sin plomo, el MV TP79 C, con prestaciones mecánicas, reológicas y eléctricas comparables a las del estándar del mercado sin plomo MV IS79. De acuerdo con la norma CEI 20-86, el MV TP79 C tiene la potencialidad para ser implementado como aislamiento de MT con clasificación para una temperatura de funcionamiento continua de 105°C y cortocircuito de emergencia de 250°C.

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

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Julio de 2017