В'язкопружні властивості полімерної композиції, що не містить галогенів, для кабельної продукції
Вантажиться...
Дата
2021
ORCID
DOI
doi.org/10.20998/2413-4295.2021.04.09
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
Досліджено в’язкопружні властивості полімерної композиції, що не містить галогенів, для кабельної продукції. Визначено вплив температурних параметрів, швидкості зсуву на коефіцієнт розбухання полімерної композиції, досліджено залежності густини розплаву від температури. Полімерна матриця є сумішшю поліолефінів (лінійний поліетилен низької густини; поліолефіновий еластомер та модифікований малеїновим ангідридом лінійний поліетилен низької густини), як наповнювач антипірен для полімерної композиції - тригідрат оксиду алюмінію. Вміст наповнювача-антипірену в полімерній композиції становить 60 %. Полімерну композицію виготовляли на лінії компаундування компанії X-Compound, Швейцарія. Дослідження густини розплаву та коефіцієнту розбухання полімерної композиції проводили на капілярному віскозиметрі типу ИИРТ-АМ. Для визначення густини розплаву використовували співвідношення довжини капіляру до діаметру L/D=8/2. Результати дослідження залежності густини розплаву полімерної матриці від температури 150–190°С за різного навантаження показали, що цей параметр знижується від 789 до 744 кг/м³, а для полімерної композиції від 1309 до 1268 кг/м³. Коефіцієнт розбухання у разі підвищення швидкості зсуву за температур 150–190°С для полімерної матриці збільшується від 1,102 до 1,520, а для полімерної композиції зменшується від 1,056 до 1,018. Дослідження залежності коефіцієнту розбухання полімерної матриці та полімерної композиції від співвідношення довжини формуючого інструменту до діаметру вказують на те, що коефіцієнт розбухання для полімерної матриці
знижується від 1,296 до 1,152, а для полімерної композиції від 1,045 до 1,01. Встановлено, що на в’язкопружні властивості полімерної композиції, що не містить галогенів, суттєво впливають: температурні параметри переробки, швидкість зсуву, густина розплаву, співвідношення довжини формуючого інструменту до діаметру. Результати досліджень дають можливість обґрунтовано підходити до визначення технологічних параметрів виготовлення ізоляції, оболонок силових кабелів та оптичних кабелів мікромодульної конструкції. Це також дозволить швидко вносити коригування у геометричні параметри формуючого інструменту кабельних головок.
The viscoelastic properties of a halogen-free polymer composition for cable products have been investigated. The influence of temperature parameters, shear rate on the die-swell ratio of the polymer composition has been determined; the dependence of the melt density on a temperature was investigated. The polymer matrix is a mixture of polyolefins (linear low density polyethylene; polyolefin elastomer and maleic anhydride modified linear low density polyethylene) as a flameretardant filler for the polymer composition is trihydrate alumina. The content of flame retardant filler in the polymer composition is 60 %. The polymer composition was manufactured on the compounding line of X-Compound, Switzerland. The investigation of both melt density and die-swell ratio of the polymer composition has been conducted with help of capillary viscometer type IIRT-AM. To determine the density of the melt the ratio of capillary length to diameter L/D=8/2 was used. The results of the study of the dependence of the melt density of the polymer matrix from a temperature of 150–190 °C at different loads showed that this parameter decreases from 789 to 744 kg/m³ and for polymer composition from 1309 to 1268 kg/m³. The die-swell ratio in the case of an increase of the shear rate at temperatures of 150–190°C for the polymer matrix increases from 1,102 to 1,520, and for the polymer composition decreases from 1,056 to 1,018. The investigation results of the dependence of bothdie-swell ratio of the polymer matrix and the polymer composition on the ratio of the length of the forming tool to the diameter indicates that the die-swell ratio for the polymer matrix was reduced from 1,296 to 1,152, and for the polymer composition from 1,045 to 1,01. It was established that the viscoelastic properties of the halogen-free polymer composition are significantly influenced by: processing temperature, shear rate, melt density, the ratio of the length of the forming tool to the diameter. The research results give a possibility for a reasonable approach for the determination of technological parameters of an insulation, sheathing of power cables and optical cables of microtube construction. It will alsoallow to quickly adjust the geometrical parameters of the forming tool of cable heads.
The viscoelastic properties of a halogen-free polymer composition for cable products have been investigated. The influence of temperature parameters, shear rate on the die-swell ratio of the polymer composition has been determined; the dependence of the melt density on a temperature was investigated. The polymer matrix is a mixture of polyolefins (linear low density polyethylene; polyolefin elastomer and maleic anhydride modified linear low density polyethylene) as a flameretardant filler for the polymer composition is trihydrate alumina. The content of flame retardant filler in the polymer composition is 60 %. The polymer composition was manufactured on the compounding line of X-Compound, Switzerland. The investigation of both melt density and die-swell ratio of the polymer composition has been conducted with help of capillary viscometer type IIRT-AM. To determine the density of the melt the ratio of capillary length to diameter L/D=8/2 was used. The results of the study of the dependence of the melt density of the polymer matrix from a temperature of 150–190 °C at different loads showed that this parameter decreases from 789 to 744 kg/m³ and for polymer composition from 1309 to 1268 kg/m³. The die-swell ratio in the case of an increase of the shear rate at temperatures of 150–190°C for the polymer matrix increases from 1,102 to 1,520, and for the polymer composition decreases from 1,056 to 1,018. The investigation results of the dependence of bothdie-swell ratio of the polymer matrix and the polymer composition on the ratio of the length of the forming tool to the diameter indicates that the die-swell ratio for the polymer matrix was reduced from 1,296 to 1,152, and for the polymer composition from 1,045 to 1,01. It was established that the viscoelastic properties of the halogen-free polymer composition are significantly influenced by: processing temperature, shear rate, melt density, the ratio of the length of the forming tool to the diameter. The research results give a possibility for a reasonable approach for the determination of technological parameters of an insulation, sheathing of power cables and optical cables of microtube construction. It will alsoallow to quickly adjust the geometrical parameters of the forming tool of cable heads.
Опис
Ключові слова
коефіцієнт розбухання, швидкість зсуву, температура, густина розплаву, die-swell ratio, shear rate, temperature, melt density
Бібліографічний опис
В'язкопружні властивості полімерної композиції, що не містить галогенів, для кабельної продукції / О. В. Чулєєва [та ін.] // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Нові рішення в сучасних технологіях : зб. наук. пр. = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : New solutions in modern technology : col. of sci. papers. – Харків : НТУ "ХПІ", 2021. – № 4 (10). – С. 67-74.