Les mélanges greffés sans halogène à faible dégagement de fumée pour les matériaux de câble

Actuellement, les mélanges greffés sans halogène à faible émission de fumée constituent une classe importante d'additifs fonctionnels dans le domaine de la modification des polymères, principalement positionnés comme compatibilisants spécialisés pour les composites polyoléfines. Ils présentent une bonne compatibilité avec les substrats polyoléfines courants tels que le polyéthylène (PE), le copolymère éthylène-acétate de vinyle (EVA) et l'élastomère polyoléfine (POE), ce qui en fait un composant clé dans les formulations de câbles ignifuges sans halogène à faible émission de fumée.

Alors que l'industrie des câbles continue de progresser vers une sécurité accrue, une meilleure compatibilité environnementale et des performances élevées, les scénarios d'application des câbles ignifuges sans halogène à faible émission de fumée se multiplient. Cependant, le problème de compatibilité interfaciale entre la matrice polyoléfine et les charges ignifuges inorganiques reste un goulot d'étranglement majeur limitant les performances globales des matériaux. L'application de mélanges greffés sans halogène à faible émission de fumée est une solution efficace à ce problème industriel.

D'un point de vue structurel moléculaire, ce mélange présente des caractéristiques typiques de modification interfaciale amphiphile, qui constituent le principe fondamental de son effet compatibilisant. Son squelette moléculaire est une structure polyoléfine non polaire, permettant un enchevêtrement physique et une liaison eutectique avec les chaînes moléculaires de polyoléfine dans le substrat du câble, assurant ainsi une haute compatibilité avec la résine matricielle.

Les groupes actifs polaires introduits par greffage sur les chaînes latérales moléculaires peuvent former des liaisons hydrogène et des couplages chimiques avec les groupes hydroxyles présents à la surface des charges ignifuges inorganiques couramment utilisées, telles que l'hydroxyde d'aluminium et l'hydroxyde de magnésium.

C'est cette structure unique de "chaîne principale non polaire + chaîne latérale polaire" qui lui permet de construire une couche de transition interfaciale stable entre la matrice de résine non polaire et la charge inorganique polaire, résolvant efficacement les problèmes courants d'incompatibilité thermodynamique et de délaminage facile dans le mélange simple des deux matériaux.

Dans la production réelle de matériaux de câbles ignifuges sans halogène à faible émission de fumée, les systèmes de formulation dépourvus de compatibilisants présentent des lacunes importantes. Pour garantir le niveau d'ignifugation du câble, la quantité de charges ignifuges inorganiques est généralement élevée. Cependant, dans des conditions de remplissage élevé, les charges ont tendance à s'agglomérer et à s'accumuler dans la matrice polyoléfine, entraînant une dispersion insuffisamment uniforme.

Cela entraîne non seulement des micropores et une adhésion interfaciale lâche au sein du matériau, mais réduit également de manière significative la résistance à la traction, la ténacité et la résistance au vieillissement du matériau du câble, tout en affectant la stabilité du processus de moulage par extrusion.

L'incorporation d'un agent de mélange greffé sans halogène à faible émission de fumée optimise de manière significative l'interface interphasique : elle améliore la compatibilité et l'adhésion interfaciales entre la matrice polyoléfine et l'ignifuge inorganique, entraînant une distribution plus fine et plus uniforme de la taille des particules de charge, améliorant ainsi considérablement la microstructure du matériau.

Cette structure interfaciale optimisée conduit à une amélioration significative des performances globales du matériau de câble sans halogène à faible émission de fumée. En termes de propriétés mécaniques, la couche interfaciale compacte et stable transfère efficacement les contraintes, atténuant la fragilisation du matériau et la réduction de la résistance causées par une teneur élevée en charges, améliorant la résistance à la traction, la résistance aux chocs et d'autres indicateurs, rendant le câble plus résistant aux pliures et à l'abrasion, et mieux adapté aux environnements de pose complexes.

En ce qui concerne les caractéristiques de sécurité ignifuge, la charge ignifuge uniformément dispersée peut exercer plus pleinement son effet ignifuge, augmentant l'indice limite d'oxygène du matériau tout en réduisant la production de fumée, le taux de dégagement de chaleur et la génération de monoxyde de carbone lors de la combustion, renforçant ainsi les performances de sécurité en matière de faible émission de fumée, d'ignifugation et de suppression de fumée, répondant mieux aux normes de sécurité strictes pour les câbles dans des domaines haut de gamme tels que le transport ferroviaire, la construction de bâtiments et les nouvelles énergies.

En outre, cet agent de mélange greffé optimise également la technologie de traitement et améliore la stabilité à long terme. Un système d'interface stable peut réduire les problèmes tels que la fracture de la fonte et la décharge inégale pendant le traitement, améliorer l'efficacité du moulage par extrusion des matériaux de câbles et la douceur de l'apparence du produit fini, et réduire les pertes de production.

Simultanément, il peut inhiber le délaminage interfacial et le vieillissement par précipitation entre la charge et la matrice dans des environnements de haute température et d'humidité, améliorant la résistance aux intempéries et la stabilité thermique des matériaux de câbles et prolongeant efficacement la durée de vie des câbles.

Avec sa bonne compatibilité avec le substrat, son effet de modification stable et ses caractéristiques respectueuses de l'environnement sans halogène, les mélanges greffés sans halogène à faible émission de fumée sont devenus le matériau de support dominant pour la modification des matériaux de câbles polyoléfines sans halogène à faible émission de fumée, contribuant continuellement à l'évolution de l'industrie des câbles vers une direction plus respectueuse de l'environnement et de meilleure qualité.

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