Дослідження електрофізичних властивостей наномодифікованих пожежобезпечних полімерних композицій кополімеру етилену з вінілацетатом

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.157581

Ключові слова:

модифіковані полімерні композиції, кополімер етилену з вінілацетатом, наповнювачі-антипірени, електрофізичні характеристики

Анотація

Об’єктом дослідження є електрофізичні властивості пожежобезпечних композиційних матеріалів етилену з вінілацетатом, до складу яких входять наповнювачі-антипірени та модифікатори. Однією з найбільших проблем є зміни електрофізичних властивостей пожежобезпечних композиційних матеріалів в залежності від хімічних властивостей та дисперсності наповнювачів-антипіренів та модифікаторів. З метою вирішення цієї проблеми досліджували залежність електричної міцності, питомого об’ємного електричного опору, діелектричної проникності та тангенсу кута діелектричних втрат від кількості модифікаторів та властивостей інгредієнтів полімерних композицій. В ході дослідження використовували кополімер етилену з вінілацетатом. А також методи визначення електричної міцності, об’ємного електричного опору, тангенсу кута діелектричних втрат, діелектричної проникності.

Отримані результати показали, що електрична міцність суттєво підвищується до 32–35 кВ/мм у разі застосування в якості наповнювачів-антипиренів тригідратів оксиду алюмінію з меншим середнім діаметром часточок полімерної матриці КЕВ-1 та модифікатору 1. Під час використання полімерної матриці КЕВ-2 найвищі показники (41 кВ/мм) одержано для композицій з гідромагнезитом та модифікатором 2. Питомий об’ємний електричний опір мало змінюється для модифікованих полімерних композицій з використанням дигідрату оксиду магнію з меншим середнім розміром часточок та модифікатору 2, а також для полімерних матриць КЕВ-1 і КЕВ-2. Після впливу вологи питомий об’ємний електричний опір має максимальне значення 1,2∙1013 Ом∙см для полімерної композиції на основі КЕВ-1, антипірену – тригідрат оксиду алюмінію та модифікатору 1. Діелектрична проникність та тангенс кута діелектричних втрат мають найкращі показники для полімерних композицій на основі КЕВ-1, гідромагнезиту та модифікатору 2 (ε=3,3; tg=6∙10-3).

Завдяки цьому забезпечується можливість підвищення електрофізичних властивостей пожежобезпечних композицій для виготовлення ізоляції та оболонок кабельної продукції У порівнянні з аналогічними відомими матеріалами це забезпечує зниження витрат матеріалу за рахунок зменшення товщини та дає можливість підвищити економічну ефективність виробництва вогнестійких кабелів.

Біографія автора

Olena Chulieieva, ПАТ «Завод Південкабель», вул. Автогенна, 7, м. Харків, Україна, 61099

Кандидат технічних наук, директор науково-технічного центру

Посилання

  1. Chulieieva, O. (2017). Development of directed regulation of rheological properties of fire retardant composite materials of ethylene vinyl acetate copolymer. Technology Audit and Production Reserves, 2 (1 (40)), 25–31. doi: https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.129699
  2. Chuleeva, E. V, Zolotarev, V. M., Chuleev, V. L. (2016). Napolniteli-antipireny. Teplofizicheskie svoystva. Khimichna promyslovist Ukrainy, 3-4, 65–69.
  3. Formosa, J., Chimenos, J. M., Lacasta, A. M., Haurie, L. (2011). Thermal study of low-grade magnesium hydroxide used as fire retardant and in passive fire protection. Thermochimica Acta, 515 (1-2), 43–50. doi: https://doi.org/10.1016/j.tca.2010.12.018
  4. Obzor mineral'nyh antipirenov-gidroksidov dlya bezgalogennyh kabel'nyh kompoziciy (2009). Kabel'-news, 8, 41–43.
  5. Ableev, R. (2009). Aktual'nye problemy v razrabotke i proizvodstve negoryuchih polimernyh kompaundov dlya kabel'noy industrii. Kabel'-news, 6-7, 64–69.
  6. Chulieieva, O. (2017). Effect of flame retardant fillers on the fire resistance and physical­mechanical properties of polymeric compositions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (12 (89)), 65–70. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.112003
  7. Laoutid, F., Lorgouilloux, M., Lesueur, D., Bonnaud, L., Dubois, P. (2013). Calcium-based hydrated minerals: Promising halogen-free flame retardant and fire resistant additives for polyethylene and ethylene vinyl acetate copolymers. Polymer Degradation and Stability, 98 (9), 1617–1625. doi: https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2013.06.020
  8. Lujan-Acosta, R., Sánchez-Valdes, S., Ramírez-Vargas, E., Ramos-DeValle, L. F., Espinoza-Martinez, A. B., Rodriguez-Fernandez, O. S. et. al. (2014). Effect of Amino alcohol functionalized polyethylene as compatibilizer for LDPE/EVA/clay/flame-retardant nanocomposites. Materials Chemistry and Physics, 146 (3), 437–445. doi: https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2014.03.050
  9. Chulieieva, O. (2017). Effect of fire retardant fillers on thermophysical properties of composite materials of ethylene-vinyl acetate copolymer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (12 (90)), 58–67. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.119494
  10. Sonnier, R., Viretto, A., Dumazert, L., Longerey, M., Buonomo, S., Gallard, B. et. al. (2016). Fire retardant benefits of combining aluminum hydroxide and silica in ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA). Polymer Degradation and Stability, 128, 228–236. doi: https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2016.03.030
  11. Chang, M.-K., Hwang, S.-S., Liu, S.-P. (2014). Flame retardancy and thermal stability of ethylene-vinyl acetate copolymer nanocomposites with alumina trihydrate and montmorillonite. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 20 (4), 1596–1601. doi: https://doi.org/10.1016/j.jiec.2013.08.004
  12. Jeencham, R., Suppakarn, N., Jarukumjorn, K. (2014). Effect of flame retardants on flame retardant, mechanical, and thermal properties of sisal fiber/polypropylene composites. Composites Part B: Engineering, 56, 249–253. doi: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.08.012
  13. Valadez-Gonzalez, A., Cervantes-Uc, J. M., Olayo, R., Herrera-Franco, P. J. (1999). Chemical modification of henequén fibers with an organosilane coupling agent. Composites Part B: Engineering, 30 (3), 321–331. doi: https://doi.org/10.1016/s1359-8368(98)00055-9
  14. Jesionowski, T., Pokora, M., Tylus, W., Dec, A., Krysztafkiewicz, A. (2003). Effect of N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane surface modification and C.I. Acid Red 18 dye adsorption on the physicochemical properties of silica precipitated in an emulsion route, used as a pigment and a filler in acrylic paints. Dyes and Pigments, 57 (1), 29–41. doi: https://doi.org/10.1016/s0143-7208(03)00006-8
  15. Juvaste, H., Iiskola, E. I., Pakkanen, T. T. (1999). Aminosilane as a coupling agent for cyclopentadienyl ligands on silica. Journal of Organometallic Chemistry, 587 (1), 38–45. doi: https://doi.org/10.1016/s0022-328x(99)00264-8
  16. Makarova, N. V., Trofimec, V. Ya. (2002). Statistika v Excel. Moscow: Finansy i statistika, 368.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-12-20

Як цитувати

Chulieieva, O. (2018). Дослідження електрофізичних властивостей наномодифікованих пожежобезпечних полімерних композицій кополімеру етилену з вінілацетатом. Technology Audit and Production Reserves, 1(1(45), 31–38. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.157581

Номер

Том 1 № 1(45) (2019): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Матеріалознавство: Оригінальне дослідження

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Olena Chulieieva

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.