ProprietÃ di creep nel lungo periodo - Solvay Plastics

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Invecchiamento termico La stabilità termo-ossidativa dei polimeri ne limita la temperatura d’utilizzo accettabile nel lungo periodo. Per valutare gli effetti a lungo termine di temperature ambiente elevate sulle proprietà del polisulfone UDEL, alcuni provini sono stati sottoposti ad invecchiamento in forno a diverse temperature. Le barrette sono state periodicamente rimosse e ne è stata misurata la resistenza alla trazione a temperatura ambiente. I risultati relativi all’invecchiamento termico per la resina UDEL P-1700 sono riportati in figura 37 e per UDEL GF-130 in figura 38. Figura 37 Resistenza alla trazione di UDEL P-1700 in seguito ad invecchiamento termico P-1700 a 1,6 mm (0,062 pollici) Indice termico relativo UL Per definire gli indici termici relativi secondo lo standard 746B degli Underwriters’ Laboratories vengono utilizzati dati sull’invecchiamento termico simili a quelli riportati nella sezione precedente. Questo metodo determina la temperatura alla quale un materiale conserva ancora il 50% delle proprietà originali dopo 100.000 ore d’esposizione. La temperatura indice viene spesso considerata la massima temperatura d’utilizzo continuo. L’indice termico relativo (RTI) dei principali gradi di polisulfone UDEL sono riportati in tabella 16. Le valutazioni più esaurienti e aggiornate sono disponibili nel sito Web degli Underwriters’ Laboratories all’indirizzo http://data.ul.com/iqlink/index.asp. Tabella 16 Valutazioni RTI UL per il polisulfone UDEL RTI, °C (°F) Resistenza alla trazione, kpsi Resistenza alla trazione, MPa Grado Spessore, mm (pollici) Elettrico Meccanico con urto Meccanico senza urto P-1700* 0,51 (0,020) 160 (320) 140 (284) 160 (320) P-1700** 1,5 (0,059) 160 (320) 140 (284) 160 (320) P-1720* 0,51 (0,020) 160 (320) 140 (284) 160 (320) P-1720** 1,9 (0,075) 160 (320) 140 (284) 160 (320) P-3500* 0,51 (0,020) 160 (320) 140 (284) 160 (320) Tempo d’invecchiamento termico, ore Figura 38 Resistenza alla trazione di UDEL GF-130 in seguito ad invecchiamento termico GF-110** 1,5 (0,059) 160 (320) 140 (284) 160 (320) GF-120** 1,5 (0,059) 160 (320) 140 (284) 160 (320) GF-130** 1,5 (0,059) 160 (320) 140 (284) 160 (320) *naturale o non colorato **tutti i colori GF-130 a 1,6 mm (0,062 pollici) Resistenza alla trazione, kpsi Resistenza alla trazione, MPa Tempo d’invecchiamento termico, ore Guida alla progettazione del polisulfone UDEL ® – 31 – Proprietà termiche
Proprietà elettriche Molte applicazioni delle resine termoplastiche dipendono dalla capacità di funzionare come isolanti elettrici. Sono stati messi a punto numerosi test per fornire al progettista dei metodi per valutare come una particolare resina risponde a questa funzione. Le proprietà elettriche delle resine UDEL sono riportate nelle tabelle 2 e 3 alle pagine 10 e 11. Rigidità dielettrica La rigidità dielettrica fornisce una misura della massima tensione che può essere applicata ad un materiale senza causare il cedimento del dielettrico. Si misura posizionando un provino tra due elettrodi e applicando una tensione a valori crescenti ben definiti sino al cedimento dielettrico. Sebbene i risultati siano espressi in unità pari a kV/mm, i valori non sono indipendenti dallo spessore del campione. Pertanto, i dati relativi a materiali differenti sono paragonabili solamente per campioni di spessore equivalente. Resistività di volume La resistività di volume viene definita come la resistenza di un cubo di volume unitario di materiale. Questo test viene eseguito sottoponendo il materiale ad una differenza di potenziale di 500 V per un minuto e misurando la corrente. Più è elevata la resistività di volume, più un materiale risulta efficace per componenti elettricamente isolanti. Resistività superficiale La resistività superficiale di un materiale viene definita come la resistenza elettrica tra due elettrodi posti sulla superficie di un provino. La corrente viene misurata dopo aver sottoposto il materiale ad una differenza di potenziale di 500 V (corrente continua) per un minuto. La resistività superficiale viene generalmente espressa in ohm oppure in ohm/unità di superficie. Sebbene la corrente sia trasportata effettivamente da uno spessore finito di materiale, tale spessore non è misurabile, pertanto questa proprietà è una misura approssimata. Questi dati sono usati per paragonare materiali che devono essere impiegati in applicazioni per le quali la dispersione in superficie rappresenti un problema. Costante dielettrica La costante dielettrica viene definita come il rapporto tra la capacità elettrica di un condensatore il cui dielettrico sia realizzato con il materiale in esame e la capacità del medesimo condensatore utilizzante il vuoto come dielettrico. I materiali isolanti sono impiegati in due modi molto distinti: (1) per sopportare e isolare componenti l’uno dall’altro e dalla terra, e (2) per funzionare come condensatore dielettrico. Nel primo caso, è auspicabile una costante dielettrica bassa. Nel secondo caso, una costante dielettrica elevata permette di ottenere un condensatore fisicamente più piccolo. Fattore di dissipazione Il fattore di dissipazione (indicato anche come tangente di perdita o tan delta) è una misura della perdita dielettrica (energia dissipata) di corrente alternata in calore. In generale, sono auspicabili fattori di dissipazione bassi. Indice termico relativo UL (Underwriters’ Laboratories) L’indice termico relativo viene spesso preso in considerazione per le apparecchiature elettriche o i componenti elettronici. L’indice non è una proprietà elettrica, ma riguarda piuttosto la stabilità termica di un materiale nel lungo periodo. Pertanto, le valutazioni RTI UL sono riportate nella sezione Proprietà termiche in tabella 16 a pagina 31. Proprietà nel breve periodo UL 746A Alcune proprietà elettriche sono incluse nello standard 746A degli Underwriters’ Laboratories intitolato Standard for Polymeric Materials Short-Term Property Evaluations e sono generalmente classificate per livello di prestazione. Per ciascun test, gli UL hanno specificato il range dei risultati ed il corrispondente livello di prestazione. La prestazione migliore o preferibile viene indicata con un valore PLC pari a 0; pertanto, ad un valore inferiore corrisponde una prestazione migliore del materiale. Queste proprietà relative alle resine UDEL sono riportate in tabella 22 a pagina 34. Resistenza all’arco a secco ad alta tensione e bassa corrente (D495) Questo test misura il tempo durante il quale la superficie di un materiale isolante resiste alla formazione di una traccia conduttiva dovuta a decomposizione ed erosione termica localizzata o chimica. Il test è finalizzato ad approssimare le condizioni di servizio in circuiti a corrente alternata operanti ad alta tensione con correnti generalmente limitate a valori inferiori a 0,1 A. La tabella 17 riporta la relazione esistente tra la resistenza all’arco e le categorie di livello di prestazione assegnate dagli UL. Tabella 17 Resistenza all’arco a secco ad alta tensione e bassa corrente – Categorie di livello di prestazione (PLC) Intervallo di valore, s > < PLC assegnati 420 0 360 420 1 300 360 2 240 300 3 180 240 4 120 180 5 60 120 6 0 60 7 Proprietà elettriche – 32 – Solvay Advanced Polymers
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