Influence of doping additive on thermophysical and rheological properties of halogen-free polymer composition for cable insulation and sheaths
Introduction. The demand for halogen-free fire-resistant compositions for the manufacture of fire-retardant wires and cables is constantly growing. Problem. Therefore, the creation and further processing of these materials is an urgent problem. Goal. The aim of the article is to study the effect of...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://eie.khpi.edu.ua/article/view/254746 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Electrical Engineering & Electromechanics |
Репозитарії
Electrical Engineering & Electromechanics| id |
eiekhpieduua-article-254746 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Electrical Engineering & Electromechanics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2022-04-18T15:31:56Z |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
cable production doping additive rheological properties melting temperature decomposition onset temperature |
| spellingShingle |
cable production doping additive rheological properties melting temperature decomposition onset temperature Zolotaryov, V. M. Chulieieva, O. V. Chulieiev, V. L. Kuleshova, T. A. Suslin, M. S. Influence of doping additive on thermophysical and rheological properties of halogen-free polymer composition for cable insulation and sheaths |
| topic_facet |
cable production doping additive rheological properties melting temperature decomposition onset temperature кабельна продукція легувальна добавка реологічні властивості температура плавлення температура початку розкладу |
| format |
Article |
| author |
Zolotaryov, V. M. Chulieieva, O. V. Chulieiev, V. L. Kuleshova, T. A. Suslin, M. S. |
| author_facet |
Zolotaryov, V. M. Chulieieva, O. V. Chulieiev, V. L. Kuleshova, T. A. Suslin, M. S. |
| author_sort |
Zolotaryov, V. M. |
| title |
Influence of doping additive on thermophysical and rheological properties of halogen-free polymer composition for cable insulation and sheaths |
| title_short |
Influence of doping additive on thermophysical and rheological properties of halogen-free polymer composition for cable insulation and sheaths |
| title_full |
Influence of doping additive on thermophysical and rheological properties of halogen-free polymer composition for cable insulation and sheaths |
| title_fullStr |
Influence of doping additive on thermophysical and rheological properties of halogen-free polymer composition for cable insulation and sheaths |
| title_full_unstemmed |
Influence of doping additive on thermophysical and rheological properties of halogen-free polymer composition for cable insulation and sheaths |
| title_sort |
influence of doping additive on thermophysical and rheological properties of halogen-free polymer composition for cable insulation and sheaths |
| title_alt |
Вплив легувальної добавки на теплофізичні та реологічні властивості полімерної композиції, що не містить галогенів, для ізоляції та оболонок кабелів |
| description |
Introduction. The demand for halogen-free fire-resistant compositions for the manufacture of fire-retardant wires and cables is constantly growing. Problem. Therefore, the creation and further processing of these materials is an urgent problem. Goal. The aim of the article is to study the effect of the doping additive on the thermophysical and rheological properties of halogen-free compositions for power cables with voltage 1 kV with the determination of both the temperatures of phase and structural transformations of polymer compositions. Methodology. Experiments investigating the phase transformations were carried out with the help device of thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry TGA/DSC 1/1100 SF of METTLER TOLEDO company. Rheological studies of polymeric materials were conducted by using the method of capillary viscosimetry in the device IIRT–AM. Results. The influence of the doping additive on the formation of the supramolecular structure of the filled polymer compositions for cable products was determined, that resulted in the temperature increase of the decomposition beginning by 11 °С and the end of decomposition by 7 °С. Originality. The effect of a doping additive on reducing the effective melt viscosity of a polymer composition from 6·104 to 1·104 Pa·s with increasing shear rate has been shown for the first time. The shear rate of the polymer composition containing the doping additive increases from 0.5 to 20 s–1 with increasing shear stress. Practical value. The research results provide an opportunity to reasonably approach the development of effective technological processes for the manufacture of the insulation and sheaths of power cables from halogen-free polymer compositions. |
| publisher |
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2022 |
| url |
http://eie.khpi.edu.ua/article/view/254746 |
| work_keys_str_mv |
AT zolotaryovvm influenceofdopingadditiveonthermophysicalandrheologicalpropertiesofhalogenfreepolymercompositionforcableinsulationandsheaths AT chulieievaov influenceofdopingadditiveonthermophysicalandrheologicalpropertiesofhalogenfreepolymercompositionforcableinsulationandsheaths AT chulieievvl influenceofdopingadditiveonthermophysicalandrheologicalpropertiesofhalogenfreepolymercompositionforcableinsulationandsheaths AT kuleshovata influenceofdopingadditiveonthermophysicalandrheologicalpropertiesofhalogenfreepolymercompositionforcableinsulationandsheaths AT suslinms influenceofdopingadditiveonthermophysicalandrheologicalpropertiesofhalogenfreepolymercompositionforcableinsulationandsheaths AT zolotaryovvm vplivleguvalʹnoídobavkinateplofízičnítareologíčnívlastivostípolímernoíkompozicííŝonemístitʹgalogenívdlâízolâcíítaobolonokkabelív AT chulieievaov vplivleguvalʹnoídobavkinateplofízičnítareologíčnívlastivostípolímernoíkompozicííŝonemístitʹgalogenívdlâízolâcíítaobolonokkabelív AT chulieievvl vplivleguvalʹnoídobavkinateplofízičnítareologíčnívlastivostípolímernoíkompozicííŝonemístitʹgalogenívdlâízolâcíítaobolonokkabelív AT kuleshovata vplivleguvalʹnoídobavkinateplofízičnítareologíčnívlastivostípolímernoíkompozicííŝonemístitʹgalogenívdlâízolâcíítaobolonokkabelív AT suslinms vplivleguvalʹnoídobavkinateplofízičnítareologíčnívlastivostípolímernoíkompozicííŝonemístitʹgalogenívdlâízolâcíítaobolonokkabelív |
| first_indexed |
2025-07-17T11:48:59Z |
| last_indexed |
2025-07-17T11:48:59Z |
| _version_ |
1850412035743940608 |
| spelling |
eiekhpieduua-article-2547462022-04-18T15:31:56Z Influence of doping additive on thermophysical and rheological properties of halogen-free polymer composition for cable insulation and sheaths Вплив легувальної добавки на теплофізичні та реологічні властивості полімерної композиції, що не містить галогенів, для ізоляції та оболонок кабелів Zolotaryov, V. M. Chulieieva, O. V. Chulieiev, V. L. Kuleshova, T. A. Suslin, M. S. cable production doping additive rheological properties melting temperature decomposition onset temperature кабельна продукція легувальна добавка реологічні властивості температура плавлення температура початку розкладу Introduction. The demand for halogen-free fire-resistant compositions for the manufacture of fire-retardant wires and cables is constantly growing. Problem. Therefore, the creation and further processing of these materials is an urgent problem. Goal. The aim of the article is to study the effect of the doping additive on the thermophysical and rheological properties of halogen-free compositions for power cables with voltage 1 kV with the determination of both the temperatures of phase and structural transformations of polymer compositions. Methodology. Experiments investigating the phase transformations were carried out with the help device of thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry TGA/DSC 1/1100 SF of METTLER TOLEDO company. Rheological studies of polymeric materials were conducted by using the method of capillary viscosimetry in the device IIRT–AM. Results. The influence of the doping additive on the formation of the supramolecular structure of the filled polymer compositions for cable products was determined, that resulted in the temperature increase of the decomposition beginning by 11 °С and the end of decomposition by 7 °С. Originality. The effect of a doping additive on reducing the effective melt viscosity of a polymer composition from 6·104 to 1·104 Pa·s with increasing shear rate has been shown for the first time. The shear rate of the polymer composition containing the doping additive increases from 0.5 to 20 s–1 with increasing shear stress. Practical value. The research results provide an opportunity to reasonably approach the development of effective technological processes for the manufacture of the insulation and sheaths of power cables from halogen-free polymer compositions. Попит на вогнестійкі композиції, що не містять галогенів, для виготовлення пожежобезпечних проводів та кабелів безперервно зростає. Тому розробка цих матеріалів є актуальною проблемою. Метою статті є дослідження впливу легувальної добавки на теплофізичні та реологічні властивості композицій. Теплофізичні властивості визначено з використанням приладу TGA/DSC 1/1100 SF компанії METTLER TOLEDO. Реологічні дослідження полімерних матеріалів проведено методом капілярної віскозиметрії на приладі ИИРТ-АМ. Визначено вплив легувальної добавки на формування надмолекулярної структури наповнених полімерних композицій. Встановлено зниження ефективної в’язкості розплаву полімерної композиції в 6 разів зі зростанням швидкості зсуву в 40 разів при зміненні температури від 150 до 190 °С. Швидкість зсуву полімерної композиції з легувальною добавкою зростає в 40 разів з підвищенням напруження зсуву в 9 разів. Результати досліджень дають можливість обґрунтовано підходити до розроблення ефективних технологічних процесів виготовлення ізоляції та оболонок силових кабелів. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" and Аnatolii Pidhornyi Institute of Power Machines and Systems of NAS of Ukraine 2022-04-18 Article Article application/pdf application/pdf http://eie.khpi.edu.ua/article/view/254746 10.20998/2074-272X.2022.2.06 Electrical Engineering & Electromechanics; No. 2 (2022); 35-40 Электротехника и Электромеханика; № 2 (2022); 35-40 Електротехніка і Електромеханіка; № 2 (2022); 35-40 2309-3404 2074-272X en uk http://eie.khpi.edu.ua/article/view/254746/251885 http://eie.khpi.edu.ua/article/view/254746/251886 Copyright (c) 2022 V. M. Zolotaryov, O. V. Chulieieva, V. L. Chulieiev, T. A. Kuleshova, M. S. Suslin http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |