Qu’est-ce que le polyéthylène chloré (PCI) et où est-il utilisé ?
Le matériau d'isolation pour câbles composé d'un mélange de polyéthylène argon (PEA) et de polyéthylène basse densité (PEBD) compatibilisé par du méthacrylate d'éthyle (EMA) (PDMS) est un isolant thermique efficace. Ses propriétés électriques, mécaniques et thermiques ont été étudiées. Les résultats montrent que ce mélange peut être utilisé comme isolant thermique et présente un meilleur rapport coût-efficacité que le caoutchouc de silicone.
Le caoutchouc silicone est depuis longtemps considéré comme un caoutchouc spécial pour les câbles, adapté à une large gamme de températures, des plus élevées aux plus basses. Cependant, son prix élevé limite son utilisation.
Le PEBD est le plastique le plus utilisé dans l'industrie. Son faible coût et ses excellentes propriétés électriques en font un polymère isolant très répandu dans les câbles et fils moyenne et basse tension. Outre son faible coût, le PEBD présente une constante diélectrique et un facteur de perte relativement faibles, une résistivité élevée et d'excellentes propriétés mécaniques en dessous de 90 °C. De ce fait, la plupart des caoutchoucs synthétiques, tels que le caoutchouc styrène-butadiène (SBR), le caoutchouc butyle (IR) et le néoprène (CR), ont perdu des parts de marché. Comparé aux matériaux isolants en caoutchouc silicone, le mélange de polydiméthylsiloxane (PDMS) et de PEBD offre l'avantage d'un faible coût, permettant de répondre à différentes exigences. Par ailleurs, pour les câbles de transport d'énergie, de contrôle et d'instrumentation, de nouveaux matériaux isolants polymères sont constamment développés. Cependant, les propriétés mécaniques et la résistance à la chaleur des matériaux pour systèmes électriques basse tension (< 10 kV) restent supérieures à celles des matériaux conventionnels.
Les propriétés électriques sont plus importantes.
Par exemple, la couche isolante d'un câble pour four doit présenter une bonne stabilité de ses propriétés mécaniques à haute température. De même, les exigences relatives aux câbles à faible émission de fumée, résistants à l'huile et ignifugés sont différentes. Ainsi, les exigences de performance spécifique du câble dépendent de son application. La dégradation oxydative du caoutchouc et la formation d'une couche d'oxyde en surface augmentent la conductivité, car l'oxydation du caoutchouc génère une polarité entre les agrégats de noir de carbone.
Les groupes fonctionnels (comme les groupes carboxyle) offrent un chemin plus court aux électrons. Plusieurs facteurs sont à prendre en compte lors du choix d'un matériau pour une application donnée. Concernant l'isolation des câbles, un paramètre important est sa permittivité, qui limite le passage du courant à travers la couche isolante. Pour le courant continu (CC), l'utilisation de matériaux à haute résistivité permet de réduire l'épaisseur de la couche isolante ; pour le courant alternatif (CA), la permittivité relative et les pertes sont relativement faibles.
Le facteur de dissipation réduit également l'épaisseur de l'isolation.
Le méthacrylate d'éthyle (EMA) peut être largement remplacé par le caoutchouc de silicone comme matériau isolant en utilisant des mélanges de PDMS pour diverses propriétés électriques, propriétés mécaniques et résistance à la chaleur.
L'efficacité de la même quantité en tant que compatibilisant pour les mélanges LDPE et PDMSA (50:50).
1. Système de protection stable : le CPE libère du chlorure d'hydrogène lorsqu'il est chauffé ou vulcanisé ; il convient donc d'utiliser dans la formule des stabilisants ayant un effet d'absorption d'acide, tels que le stéarate de calcium, le stéarate de baryum, le sulfate de plomb tribasique ou l'oxyde de magnésium.
2. Système de plastification. Les plastifiants de type ester sont couramment utilisés dans le CPEZ, tels que le phtalate de dioctyle (DOP) et l'adipate de dioctyle (DOA). Leurs paramètres de solubilité sont proches de ceux du CM. Bonne capacité. L'utilisation de DOA et de DOP dans le caoutchouc lui confère une excellente résistance au froid.
3. Le CPE étant un caoutchouc saturé, les systèmes de vulcanisation au soufre classiques ne sont pas efficaces. Le premier système de vulcanisation du CPE utilisé était celui à la thiourée, dont le plus performant était le Na-22. Cependant, le Na-22 présente une vitesse de vulcanisation lente, une mauvaise tenue au vieillissement, une déformation rémanente élevée et est un cancérogène important. Il dégage également une odeur désagréable, ce qui explique les restrictions d'utilisation à l'étranger.
4. Système de renforcement : Le CPE est un caoutchouc non auto-renforcé qui nécessite un système de renforcement pour une meilleure résistance. Ce système est similaire à celui des adhésifs classiques. Les agents de renforcement sont principalement le noir de carbone et le noir de carbone blanc. Le noir de carbone blanc améliore la résistance à la déchirure du CPE et peut former un système de blanc de métaméthyle pour renforcer l'adhérence entre le CPE et le support. Le CPE possède une forte capacité de charge, et le système de renforcement comprend principalement du carbonate de calcium, du talc, de l'argile, etc.
Date de publication : 5 janvier 2023
