Дослідження впливу інгредієнтів на електрофізичні властивості наномодифікованих пожежобезпечних полімерних композицій з дигідратами оксиду магнію

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-4295.2019.45.25

Ключові слова:

композиційні матеріали, модифікатор, кополімер етилену з вінілацетатом, дигідрат оксиду магнію, електрофізичні властивості

Анотація

Метою статті є визначення впливу фізико-хімічних властивостей та концентрації модифікаторів, типу і дисперсності дигідратів оксиду магнію та полімерної матриці на електрофізичні властивості пожежобезпечних композиційних матеріалів кополімеру етилену з вінілацетатом. Досліджували композиції кополімеру з показником плинності розплаву 2,5 г/10 хв та 5 г/10 хв., дигідрати оксиду магнію з середнім медіаннім діаметром часточок 3 мкм та 3,7 мкм, аміносилани з динамічною в’язкістю 2 МПа ∙ с та 2,5 МПа ∙ с. Для проведення досліджень використовували методи визначення електричної міцності, об’ємного електричного опору, тангенсу кута діелектричних втрат, діелектричної проникності. Для цього використовували апарат випробування ізоляції, вимірювач електричного опору ізоляції, міст змінного струму. З метою порівняння для кожної полімерної композиції будували графіки залежності цих показників від вмісту інгредієнтів. Отримано електрофізичні характеристики, які дозволяють визначити склад, що забезпечує оптимальні значення для ізоляційних матеріалів з підвищеними вимогами пожежної безпеки. Вперше використано методи електрофізичних досліджень з метою визначення впливу властивостей інгредієнтів полімерних композицій на електричну міцність, питомий об’ємний електричний опір, тангенс кута діелектричних втрат, діелектричну проникність. Електрична міцність підвищується з 25,5 кВ/мм до 30 кВ/мм, питомий об’ємний електричний опір підвищується від 4 ∙ 1012 Ом ∙ см  до 6 ∙ 1014 Ом ∙ см, діелектрична проникність зменшується до 3,8, а тангенс кута діелектричних втрат до 0,0055. Результати досліджень доцільно використовувати для розробки складу пожежобезпечних полімерних композицій для кабельної продукції. 

Посилання

Tirelli, Diyego. Antipireny dlya kompozitov [Flame retardants for composites]. The Chemical Journal, 2013, 1-2, 42-45.

Vasilets, L. G., Chulieieva, E. V., Zolotaryov, V. M. Pozharobezopasnyye polimernyye kompozitsionnyye materialy na osnove olefinovykh sopolimerov. Regulirovaniye tekhnologicheskikh, fiziko-mekhanicheskikh i teplofizicheskikh svoystv [Fireproof polymer composite materials based on olefin copolymers. Regulation of technological, physicomechanical and thermophysical properties]. Zhurnal dlya proizvoditeley i potrebiteley «Kabeli i provoda», 2018, 3(371), 20-28.

Ableyev, R. Aktual'nyye problemy v razrabotke i prooizvodstve negoryuchikh polimernykh kompaundov dlya kabel'noy industrii [Actual problems in the development and production of non-combustible polymeric compounds for the cable industry]. Kabel'-news, 2009, 6–7, 64-69.

Obzor mineral'nykh antipirenov-gidroksidov dlya bezgalogennykh kabel'nykh kompozitsiy [Review of mineral fire retardant-hydroxides for halogen-free cable compositions]. Kabel'-news, 2009, 8, 41–43.

Peshkov, I. B. Materialy kabel'nogo proizvodstva [Materials cable production]. M.: Mashinostroyeniye, 2013, 456.

Laoutid, F., Marion, L., Didier, L., Leila, B. Calcium-based hydrated minerals: Promising halogen-free flame retardant and fire resistant additives for polyethylene and ethylene vinyl acetate copolymers. Polymer Degradation and Stability, 2013, 98, 9, 1617–1625, doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2013.06.020.

Lujan-Acosta, R., Sanchez-Valdes, S., Ramirez-Vargas, E., Ramos-DeValle, L. F. Effect of Amino alcohol functionalized polyethylene as compatibilizer for LDPE/EVA/clay/flame-retardant nanocomposites. Materials Chemistry and Physics, 2014, 146, 14, 437-445, doi: 10.1016/j.matchemphys.2014.03.050.

Sonnier, R., Viretto, A., Dumazert, LoYc. Fire retardant benefits of combining aluminum hydroxide and silica in ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA). Polymer Degradation and Stability, 2016, 128, 228–236, doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2016.03.030.

Chulieieva, O. Effect of fire retardant fillers on thermophysical properties of composite materials of ethylene-vinyl acetate copolymer. Eastern-European journal of enterprise technologies, 2017, 6/12 (90), 58-64, doi: 10.15587/1729-4061.2017.119494.

Chulieieva, O., Zolotaryov, V. Effect of modifier on the thermophysical properties of fireproof ethylene-vinyl acetate copolymer composition materials. Technology audit and production reserves, 2018, 6/1(44), 23–28, doi:10.15587/2312-8372.2018.150294.

Jeencham, R., SuppaRarn, N., Jarukumjorn, K. Effect of flame retardants on flame retardant, mechanical, and thermal properties of sisal fiber/polypropylene composites. Composites Part B: Engineering, 2014, 56, 249–253, doi: 10.1016/j.compositesb.2013.08.012.

Valadez-Gonzalez, A., Cervantes-Uc, J., Olayo, R. Chemical modification of heneque´n fibers with an or-ganosilane couplingagent. Composites Part B, 1999, 30, 321–331.

Jesionowski, T., Pokoraa, M., Tylus, W. Effect of N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane surface modification and C.I. Acid Red 18 dye adsorption on the physico-chemical properties of silica precipitated in an emulsion route, used as a pig-ment and a filler in acrylic paints. Dyes and Pigments, 2003, 57, 29–41.

Makarova, N. V.,. Trofimets, V. Ya. Statistika v Excel [Excel statistics]: Ucheb. Posobiye. M.: Finansy i statistika, 2002, 368.

##submission.downloads##

Як цитувати

Chulieieva, O., & Zolotaryov, V. (2019). Дослідження впливу інгредієнтів на електрофізичні властивості наномодифікованих пожежобезпечних полімерних композицій з дигідратами оксиду магнію. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, (5(1330), 197–203. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2019.45.25

Номер

Розділ

Хімічні та харчові технології, екологія