Vieillissement de l'isolation en caoutchouc des fils et câbles

Le vieillissement accéléré des échantillons de caoutchouc lors du chauffage est beaucoup plus lent pour le caoutchouc résistant à la chaleur que pour le caoutchouc contenant du soufre. La méthode de vieillissement couramment utilisée dans un thermostat ne produit pas de changement notable dans les propriétés mécaniques du caoutchouc résistant à la chaleur même après plusieurs mois.

L'augmentation de la température à laquelle s'effectue le vieillissement artificiel de 70°C pour les caoutchoucs soufrés à 120°C pour les caoutchoucs résistants à la chaleur modifie significativement les conditions de vieillissement et rend donc difficile la comparaison de la durée de vie des caoutchoucs conventionnels et résistants à la chaleur en fonction de la résultats des tests de vieillissement.

La durée de vie de l'isolation en caoutchouc est généralement caractérisée par une courbe représentée dans un système de coordonnées où le temps est retardé le long de l'abscisse et la perte de qualité le long de l'ordonnée. Cette courbe donne, à la température d'essai, le temps nécessaire pour que le matériau isolant perde sa qualité d'origine, telle que la résistance à la rupture ou le produit élastique, jusqu'à une limite prédéterminée prédéterminée.

Un problème essentiel dans la détermination de la courbe de durée de vie en température d'un matériau isolant est l'établissement du critère principal - la perte de qualité du matériau. Ce critère peut être principalement les propriétés mécaniques du matériau isolant, par exemple la résistance à la traction et l'allongement après rupture, ainsi que d'autres signes de perte de poids, séchage, carbonisation, etc.).

Pour le caoutchouc, la résistance à la traction et l'allongement après rupture sont pris comme principales caractéristiques caractérisant la qualité de ce matériau, et parfois le produit de ces indicateurs (produit de l'élasticité) est également pris. Le critère caractérisant la perte de qualité de base n'est pas une comparaison des propriétés mécaniques, mais leur évolution au cours du vieillissement.

La durée de vie d'un matériau isolant en fonction de la température peut être représentée par un certain facteur exponentiel. Pour la majorité des isolants fibreux (fils, papier) selon les données de la littérature chaque augmentation de température de 10°C réduit de 2 fois la durée de vie du matériau.

Il faut maintenant régler la température limite à laquelle la qualité du matériau isolant se perd pendant une période plus ou moins longue.

Pour estimer le vieillissement de l'isolation des machines, cette période est parfois prise à 2 ans.

Pour les fils et câbles modernes, la durée de vie de l'isolation en caoutchouc, même à des températures élevées, par exemple à 70 °, se mesure en années et est donc très difficile à déterminer directement.

Déterminer la durée de vie d'un câble ou d'un fil fonctionnant dans des conditions naturelles, selon les données de vieillissement accéléré à température élevée (90 - 120 °), est totalement impossible, car la perte de la qualité du matériau de la couche isolante à haute température est plus rapide. , tandis qu'à une température plus basse, la dégradation de la caractéristique de qualité ne devient perceptible qu'après un certain laps de temps, parfois mesuré en dizaines et centaines de jours. Plus cette période de temps est longue, plus la température de vieillissement est basse.

Parfois, il y a même une légère augmentation des propriétés mécaniques du caoutchouc dans les premiers jours de vieillissement à une température relativement basse.

Si le vieillissement thermique de l'isolant en caoutchouc est principalement déterminé par le processus d'oxydation du caoutchouc dû à l'oxygène atmosphérique, le vieillissement des élastomères est principalement déterminé par l'évaporation des plastifiants, qui est associée à une augmentation de la fragilité et à une diminution des caractéristiques mécaniques. .

Outre le vieillissement thermique des plastiques utilisés dans la production de câbles, le processus de vieillissement léger revêt une grande importance.

Le test le plus complet des fils avec isolation en plastique et en caoutchouc, ainsi que du matériau isolant lui-même utilisé pour la production de fils ou de câbles, est effectué dans une installation spéciale dans laquelle l'isolation est exposée simultanément à la chaleur (vieillissement thermique) et à la lumière d'une lampe ultraviolette ( vieillissement à la lumière) dans des conditions de forte humidité et de circulation d'air accélérée (test de dureté matricielle), qui déplace désormais de plus en plus le vieillissement thermique, car il représente plus correctement les conditions dans lesquelles se trouve le matériau isolant.

Voir également:Fils et câbles avec isolation en caoutchouc: types, avantages et inconvénients, matériaux, technologie de production