FR2933228A1 - Couche tubante electriquement isolante pour cable electrique - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un câble électrique (10) comprenant un ou plusieurs conducteurs électriques (1), et une couche tubante (2, 3) électriquement isolante entourant le ou les conducteurs électriques, ladite couche électriquement isolante (2, 3) étant obtenue à partir d'une composition comprenant un polymère thermoplastique et une résine hydrocarbonée.

Description

COUCHE TUBANTE ELECTRIQUEMENT ISOLANTE POUR CABLE ELECTRIQUE La présente invention se rapporte à un câble électrique comprenant un ou plusieurs conducteurs électriques entourés par une couche tubante 5 électriquement isolante. Elle s'applique typiquement, mais non exclusivement, aux domaines des câbles d'énergie et/ou de télécommunication. Un câble électrique classique comprend un ensemble de conducteurs électriques isolés entouré par une gaine de protection. 10 L'isolation des conducteurs électriques ou la gaine de protection peut être obtenue par une extrusion dite en compression ou bourrante, ou une extrusion dite tubante. L'extrusion en compression nécessite un ampérage du moteur de l'extrudeuse beaucoup plus important que l'extrusion tubante, ce qui implique 15 une usure prématurée du moteur de l'extrudeuse. De plus, l'extrusion compression entraîne des pressions en tête d'extrudeuse plus élevées que l'extrusion tubante qui peuvent provoquer également une usure plus importante des outillages en tête d'extrudeuse tels que les poinçons, les filières, les colliers de fixation ou les différents filetages. 20 De son côté, l'extrusion tubante induit un étirement de la matière polymérique à chaud à la sortie de l'extrudeuse, ce qui n'est pas le cas avec l'extrusion en compression. De ce fait, le risque de déchirement de la couche formée à la sortie de l'extrudeuse est relativement important. En effet, la cohésion de la matière polymérique à l'état fondu à la sortie de l'extrudeuse 25 n'est généralement pas suffisante pour permettre une extrusion de type tubante, notamment lorsque la matière polymérique est chargée. L'objet de la présente invention est de pallier les inconvénients des solutions de l'état de la technique en offrant notamment une composition destinée à être extrudée de manière tubante pour former une couche 30 électriquement isolante avec de bonnes propriétés mécaniques. La solution selon la présente invention est de proposer un câble électrique comprenant un ou plusieurs conducteurs électriques, et une couche tubante électriquement isolante entourant le ou les conducteurs électriques, ladite couche électriquement isolante étant obtenue à partir d'une composition comprenant un polymère thermoplastique et une résine hydrocarbonée. L'extrusion tubante de la composition conforme à la présente invention permet avantageusement de garantir des propriétés mécaniques équivalentes, voire supérieures à celles obtenues avec des compositions classiques utilisées en extrusion bourrante, la résine hydrocarbonée aidant ainsi à diminuer la viscosité de la composition et à limiter de ce fait les pressions à l'intérieur de l'extrudeuse.
De plus, l'extrusion tubante permet d'une part, de limiter significativement l'ampérage du moteur de l'extrudeuse, ou en d'autres termes de limiter l'usure prématurée du moteur de l'extrudeuse, et d'autre part, de diminuer significativement l'usure des outillages en tête d'extrudeuse, puisque ce type de procédé n'engendre pas des pressions aussi élevées que l'extrusion compression On entend par couche tubante une couche en forme de tube d'une certaine épaisseur dont la surface interne et la surface externe sont respectivement deux cylindres sensiblement concentriques. Selon une première variante conforme à l'invention, la couche tubante peut être une isolation électrique entourant au moins un conducteur électrique du câble électrique et ainsi former au moins un conducteur électrique isolé, de préférence chaque conducteur électrique du câble électrique est isolé de la sorte. Le conducteur électrique peut être un conducteur massique ou 25 multibrins. Plus particulièrement, lorsque le conducteur est massique, ladite isolation électrique est directement en contact avec ledit conducteur électrique. Selon une deuxième variante conforme à l'invention, la couche tubante 30 peut être une gaine électrique entourant un ensemble d'au moins deux conducteurs électriques isolés.
Ainsi, la gaine électrique ne remplit pas les interstices entre les éléments conducteurs et ménage ainsi des espaces vides entre elle et les conducteurs électriques isolés qu'elle entoure, notamment les espaces vides occupent au moins 10% de la section du câble électrique.
Dans certains modes de réalisation, la gaine électrique laisse les conducteurs électriques isolés libre à l'intérieur de ladite couche. Selon une troisième variante conforme à l'invention, la première et la deuxième variante peuvent être combinées. Dans le cas où la couche tubante est une gaine électrique ou une couche entourant un conducteur multibrins, l'extrusion tubante est intéressante économiquement puisqu'elle permet de diminuer la quantité de matière polymérique utilisée par rapport à une extrusion dite en compression. En effet, l'extrusion tubante, induisant un étirement de la matière polymérique à chaud à la sortie de l'extrudeuse, permet d'obtenir un gain de matière pouvant atteindre 20% par rapport à une extrusion en compression. Selon l'invention, la nature du polymère thermoplastique de la composition selon la présente invention n'est nullement limitative. Ce peut être tout type de polymère thermoplastique bien connu de l'homme du métier apte à pouvoir être extrudé, le polymère pouvant être 20 réticulable ou non. Le polymère thermoplastique est de préférence un polymère d'oléfine, choisi parmi un homopolymère d'oléfines, et un copolymère d'oléfines, ou leur mélange. Notamment, le polymère thermoplastique est avantageusement un 25 homopolymère ou copolymère d'éthylène, un homopolymère ou copolymère de propylène, ou leur mélange. A titre d'exemple préféré, le polymère thermoplastique est choisi parmi un homopolymère d'éthylène, un copolymère d'éthylène-octène (PEO), un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (EVA), et un copolymère d'éthyle 30 propylène diène monomère (EPDM), ou leur mélange.
Bien entendu, le polymère thermoplastique peut être un mélange de plusieurs polymères thermoplastiques, ou un mélange d'au moins un polymère thermoplastique majoritaire dans le mélange et d'au moins un autre polymère de nature différente.
Dans un mode de réalisation avantageux, la couche tubante du câble électrique selon la présente invention est réticulée. Plus particulièrement, le polymère thermoplastique de la composition est greffé silane afin d'être réticulé par un procédé bien connu de l'homme du métier dit réticulation silane , et obtenir ainsi ladite couche tubante réticulées. Dans le cas de la réticulation silane, la composition comprend en outre un agent de réticulation, tel que par exemple un peroxyde organique. Selon l'invention, la résine hydrocarbonée a de préférence un point de ramollissement allant de 70°C à 140°C.
Selon une première variante, la résine hydrocarbonée comprend une chaine alkyle en C-5. A titre d'exemple, ce type de résine a de préférence un point de ramollissement allant de 75 à 115°C. Selon une seconde variante, la résine hydrocarbonée comprend une chaine alkyle en C-9. A titre d'exemple, ce type de résine a de préférence un 20 point de ramollissement allant de 100 à 140°C. Le point de ramollissement de la résine hydrocarbonée est déterminé selon la méthode Ring 8c Bali conformément à la norme ASTM E 28. Le choix de la résine hydrocarbonée est typiquement fait selon la nature du polymère thermoplastique dans la composition. 25 Selon les affinités physico-chimiques entre le polymère thermoplastique de la composition et le caractère plus ou moins aliphatique ou aromatique de la résine hydrocarbonée, il est bien connu que le mélange s'effectuera de sorte à obtenir un mélange homogène entre le polymère et la résine hydrocarbonée. A titre d'exemples, lorsque le polymère thermoplastique est un 30 polymère polaire, comme par exemple l'EVA avec au moins 40% de groupements acétates de vinyles, la résine hydrocarbonée sera choisie de préférence parmi les résines aromatiques. Lorsque le polymère thermoplastique est un polymère apolaire, comme par exemple le copolymère d'éthylène-octène (PEO) ou l'EVA avec au plus 28% de groupements acétates de vinyles, la résine hydrocarbonée sera choisie de préférence parmi les résines aliphatiques. Le tableau 1 suivant résume les différentes caractéristiques de quelques résines hydrocarbonées commercialisées par la société EASTMAN. Point de Résine Résine hydrocarbonée Résine hydrocarbonée ramollissement hydrocarbonée mixte aliphatique / aromatique (°C) aliphatique aromatique 155 Plastolyn R1 140 Endex 155 Plastolyn 290 135/145 Regalite R1125 Picco A140 110/125 Piccotac 1100E Regalite 57125 Picoo Al20 Piccotac 1105E Kristalex F115 Kristalex F100 Picco A100 100 Regalite R1100 Regalite R7100 Picco B100 Regalite R9100 Picco AR100 95 Piccotac 1094E Regalite S5100 Piccotac 6095E 70/90 Regalite R1090 Kristalex F85 Regalite R1010 Tableau 1
La composition selon l'invention peut comprendre au plus 10 parties en poids (per) de résine hydrocarbonée pour 100 parties en poids de polymère, de préférence au plus 8 per de résine hydrocarbonée pour 100 per de polymère, et de manière plus préférentielle au plus 5 per de résine hydrocarbonée pour 100 per de polymère. La limite supérieure de 10 per de résine hydrocarbonée permet de limiter avantageusement les perturbations de la réticulation quand la composition est réticulée, perturbations du type fluage à chaud non satisfaisant, et de garantir une bonne résistance aux huiles. Par ailleurs, la composition selon l'invention peut comprendre au moins 1 per de résine hydrocarbonée pour 100 parties en poids de polymère, de préférence au moins 2 per de résine hydrocarbonée 100 parties en poids de polymère. Dans un mode de réalisation particulier, la composition comprend en outre une charge ignifugeante. La charge ignifugeante peut être un hydroxyde métallique, de 10 préférence le dihydroxyde de magnésium (MDH) ou le trihydroxyde d'aluminium (ATH). Elle peut également être un sel de bore, tel que par exemple du borate de zinc. Dans un mode de réalisation particulier, la composition comprend en 15 outre une cire, de préférence la cire est un amide d'acide gras, afin de faciliter l'extrusion de la composition. L'amide d'acide gras peut être par exemple choisi parmi les familles suivantes : acétamide, propionamide, n-butyramide, n-valeramide, ncaproamide, stearamide, erucamide, lauroylamide, miristique amide, 20 arachidamide, behenamide, oleamide, ethylene-bis-stearamide, ethylene-bisoleamide, et oleyl palmitamide, ou leur mélange. Dans un mode de réalisation particulier, la composition comprend en outre au moins un agent protecteur choisi parmi les antioxydants, et les désactivateurs de métal, ou leur mélange, les désactivateurs de métal 25 permettant de limiter la dégradation catalytique de la couche tubante par le métal du conducteur électrique lorsqu'elle entoure directement ledit conducteur électrique. Les antioxydants peuvent être typiquement des thioesters ou des phénols encombrés, tandis que les désactivateurs de métal sont des composés 30 phénoliques bien connus de l'homme du métier.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière des exemples qui vont suivre en référence à la figure unique annotée, lesdits exemples et figure étant donnés à titre illustratif et nullement limitatif.
La figure 1 représente une vue schématique en coupe d'un câble électrique conforme à la présente invention. Le câble électrique 10 représenté sur la figure 1 comporte trois conducteurs électriques 1, une isolation électrique 2 autour de chaque conducteur électrique 1, et une gaine 3 extérieure, électriquement isolante, ladite gaine 3 entourant l'ensemble des conducteurs électriques isolés. La gaine 3 extérieure est obtenue à partir d'une composition extrudée de manière tubante conforme à la présente invention. Cette gaine 3 extérieure tubante ménage ainsi des espaces vides 4 entre elle et les conducteurs électriques isolés qu'elle entoure.
L'isolation électrique 2 de chaque conducteur électrique peuvent également être obtenue à partir d'une composition extrudée de manière tubante conforme à la présente invention. Afin de montrer les avantages obtenus avec les compositions selon la présente invention, le fluage à chaud ainsi que certaines propriétés mécaniques des couches isolantes selon l'invention et l'art antérieur ont été étudiées. La mesure du fluage à chaud d'un matériau sous contrainte mécanique est déterminée selon la norme NF EN 60811-2-1. Ce test correspondant est communément désigné par l'anglicisme Hot Set Test et consiste à lester une extrémité d'une éprouvette de type haltère H2 avec une masse correspondant à l'application d'une contrainte équivalente à 0,2MPa, et à placer l'ensemble dans une étuve chauffée à 200+/-1 °C pendant une durée de 15 minutes. Au terme de ce délai, on relève l'allongement maximale à chaud sous contrainte de l'éprouvette, exprimé en %.
La masse suspendue est alors retirée, et l'éprouvette est maintenue dans l'étuve pendant 5 nouvelles minutes.
L'allongement permanent restant, également appelé rémanence (ou élongation rémanente), est alors mesuré avant d'être exprimé en %. On rappelle que plus un matériau est réticulé, plus les valeurs d'allongement maximal sous contrainte et de rémanence seront faibles.
On précise par ailleurs que dans le cas où une éprouvette viendrait à se rompre en cours d'essai, sous l'action conjuguée de la contrainte mécanique et de la température, le résultat au test serait alors logiquement considéré comme un échec. Les propriétés mécaniques d'une couche réticulée, en particulier la contrainte à la rupture et l'allongement à la rupture, sont déterminées en découpant des éprouvettes de type haltère H2 selon la norme NF EN 60811-1-1. Les éprouvettes ainsi préparées et dont l'épaisseur est mesurée avec précision, sont ensuite testées sur un banc de traction mécanique. La vitesse de traction est de 200 mm/mn.
La préparation des couches isolantes, et notamment leur mode de réticulation, sont donnés à titre d'exemple et ne sont nullement limitatif.
Extrusion tubante d'une composition à base de polyéthylène réticulé Dans une première étape, on mélange en continue et en chauffant 95 parties en poids d'un polymère d'éthylène, 5 parties en poids d'un polymère de propylène, et 2,5 parties en poids d'un agent de réticulation silane du type alkoxysilane ou carboxysilane ensemble avec un peroxyde organique, à l'aide d'un mélangeur monovis Buss ou d'une extrudeuse bivis.
Le polymère de propylène permet avantageusement d'améliorer la résistance à la rupture et la tenue aux huiles de la composition, mais ce polymère n'est pas essentiel à la réalisation de la composition selon la présente invention. La température du mélange de cette première étape est telle qu'elle 30 permet typiquement de mettre en oeuvre le polymère tout en décomposant le peroxyde organique.
Le polymère d'éthylène est un homopolymère d'éthylène, référencé Exceed 3518CB et commercialisé par la société Exxon Mobil. Le polymère de propylène est un copolymère de propylène, référencé Moplen RP315M et commercialisé par la société Basell.
L'agent de réticulation silane et le peroxyde organique sont le composé commercialisé par la société Evonik, sous la référence Silfin 13. Cette première étape permet d'obtenir un polymère greffé silane, plus particulièrement un mélange de polymère dont le polyéthylène est greffé silane, le polymère greffé silane étant typiquement obtenu sous forme de granulés.
Dans une deuxième étape, on mélange en continue et en chauffant 100 parties en poids de polymère greffé silane aux différentes quantités de cire, d'agents protecteurs et de charges ignifugeantes détaillés dans le Tableau 2. Les quantités mentionnées dans le tableau 2 sont exprimées en parties en poids pour 100 parties en poids de polymère greffé silane dans la composition. A B PE greffé silane 100 100 Résine hydrocarbonée 0 3 Cire et Agent protecteur 6,5 6,5 Charges ignifugeantes 120 120 Tableau 2 Le mélange est effectué à l'aide d'un autre mélangeur monovis Buss ou 20 d'une autre extrudeuse bivis. La résine hydrocarbonée, la cire, les agents protecteurs et les charges ignifugeantes sont ajoutés au polymère greffé silane à l'aide d'une trémie doseuse classique. La résine hydrocarbonée est la résine commercialisée par la société 25 Keyser Et Mackay, sous la référence Piccotac 1105E (résine hydrocarbonée avec un point de ramollissement de 110/115°C) (CAS 152698-66-3).
La cire est un amide d'acide gras référencé Crodamide 203, commercialisé par la société Croda France. L'agent protecteur est un mélange d'antioxydants (Irganox 1010 et/ou Irganox PS 802) et de désactivateurs de métal (Irganox 1024 et/ou Naugard XL1).
Les charges ignifugeantes sont un mélange d'hydroxydes métalliques et de borate de zinc. La température du mélange de cette deuxième étape est telle qu'elle permet typiquement de mettre en oeuvre les granulés de polymère greffé silane tout en évitant la décomposition des charges ignifugeantes.
Le choix des polymères, de la résine hydrocarbonée, de la cire, des antioxydants, des désactivateurs de métal et de la charge ignifugeante sont uniquement donnés à titre d'exemple, et ne sont nullement limitatifs. Cette deuxième étape permet d'obtenir un polymère greffé silane chargé, le polymère greffé silane chargé étant typiquement obtenu sous forme de granulés. Dans une troisième étape, les granulés de polymère greffé silane chargé sont mis en oeuvre dans une extrudeuse monovis en présence d'un catalyseur de la réaction de condensation de groupements silanols, tel que par exemple le dibutyl dilaurate d'étain (DBTL) bien connu de l'homme du métier.
Le catalyseur est typiquement ajouté au polymère greffé silane chargé sous forme d'un mélange maître respectif à base d'une polyoléfine compatible avec ledit polymère greffé. A titre d'exemple, le mélange maître contenant ledit catalyseur est ajouté en une quantité d'environ 2 % en poids au polymère greffé silane chargé.
Le mélange du polymère greffé silane chargé et du catalyseur de condensation des silanols est extrudé directement sur un fil de cuivre multibrins d'une section de 1 mm2, l'extrusion s'effectuant de manière tubante, avec une épaisseur d'environ 2 mm, pour former une couche A obtenue à partir de la composition A, et une couche B obtenue à partir de la composition B.
Toutefois, la couche A (ne contenant pas de résine hydrocarbonée) ne peut être extrudée de manière tubante puisqu'elle se déchire lors de l'extrusion. Ainsi, pour cet essai, l'extrusion est effectuée de manière compressive avec une épaisseur minimum de 2 mm, cette épaisseur étant hors parties comblant les interstices. Dans une quatrième étape, les couches isolantes respectives A et B sont 5 réticulées en présence d'eau pour obtenir un conducteur électrique isolé (respectivement, conducteurs A et B). Le procédé décrit ci-avant est la réticulation silane connue de l'homme du métier, en particulier sous l'appellation réticulation dans la piscine ou réticulation dans le sauna . 10 Bien entendu, tout autre procédé bien connu de l'homme du métier peut être utilisé pour la réticulation du polymère de la composition selon la présente invention. Notamment, la réticulation de la composition peut s'effectuer par voie photochimique telle que irradiation sous rayonnement béta, ou irradiation sous 15 rayonnement ultraviolet en présence d'un photoamorceur ; ou par auto réticulation c'est-à-dire du fait de l'humidité et de la température ambiante. La réticulation en bain de sel ou en tube vapeur en présence d'un peroxyde organique sont deux autres procédés pouvant être également envisagés. 20 Les résultats des propriétés mécaniques sont mentionnés dans le tableau 3 suivant. A B Extrusion tubante Impossible Oui Extrusion compression Oui / Pression (bars) 210 195 Contrainte à la rupture 19 22 (MPa) Allongement à la rupture 85 151 (/) Tableau 3 La pression mentionnée dans le tableau 3 correspond à pression mesurée en continue par un capteur de pression situé juste avant l'entrée de la tête d'extrusion de l'extrudeuse. La composition selon la présente invention (B) permet ainsi d'être extrudée de manière tubante, c'est-à-dire en ayant un gain de matière par rapport à une extrusion dite en compression, et de présenter des propriétés mécaniques supérieures à celles d'une extrusion compression.
Extrusion tubante d'une composition à base d'EVA réticulé 10 Dans une première étape, on mélange en continue et en chauffant un 100 parties en poids d'un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle comprenant 28% de groupements d'acétates de vinyles, et 2,5 parties en poids d'un agent de réticulation silane du type alkoxysilane ou carboxysilane ensemble 15 avec un peroxyde organique, à l'aide d'un mélangeur monovis Buss ou d'une extrudeuse bivis. Cette première étape se déroule dans les mêmes conditions que celles mentionnées dans la première étape pour l'extrusion tubante de la composition à base de PE réticulé. 20 Le copolymère d'étyhylène et d'actétae de vinyle est un EVA référencé Escorene UL 328 et commercialisé par la société Exxon mobil. L'agent de réticualtion silane et le peroxyde organique sont le composé commercialisé par la société Evonik, sous la référence Silfin 59. Dans une deuxième étape, on mélange en continue et en chauffant 100 25 parties en poids de polymère greffé silane (granulés) aux différentes quantités de cire, d'agents protecteurs et de charges ignifugeantes détaillés dans le tableau 4 (compositions C à E). Les quantités mentionnées dans le tableau 4 sont exprimées en parties en poids pour 100 parties en poids de polymère greffé silane dans la 30 composition.
C D E EVA greffé silane 100 100 100 Résine 0 2 3 hydrocarbonée Cire et Agent 6 6 6 protecteur Charge ignifugeante 170 170 170 Tableau 4
Le mélange est effectué à l'aide d'un autre mélangeur monovis Buss ou d'une autre extrudeuse bivis.
La résine hydrocarbonée, la cire, les agents protecteurs et les charges ignifugeantes sont ajoutés au polymère greffé silane à l'aide d'une trémie doseuse classique. La résine hydrocarbonée est la résine commercialisée par la société Keyser et Mackay, sous la référence Piccotac 1105E (résine hydrocarbonée avec 10 un point de ramollissement de 110/115°C) (CAS 152698-66-3). La cire est un amide d'acide gras référencé Crodamide 203, commercialisé par la société Croda France. L'agent protecteur est un mélange d'antioxydants (Irganox 1010 et/ou Irganox PS 802) et de désactivateurs de métal (Irganox 1024 et/ou Naugard XL1). 15 Les charges ignifugeantes sont un mélange d'hydroxydes métalliques et de borate de zinc. Cette deuxième étape se déroule dans les mêmes conditions que celles mentionnées dans la deuxième étape pour l'extrusion tubante de la composition à base de PE réticulé. 20 Le choix des polymères, de la résine hydrocarbonée, de la cire, des antioxydants, des désactivateurs de métal et de la charge ignifugeante sont uniquement donnés à titre d'exemple, et ne sont nullement limitatifs. Dans une troisième étape, les granulés de polymère greffé silane chargé sont mis en oeuvre selon les mêmes conditions que celles mentionnées dans la troisième étape pour l'extrusion tubante de la composition à base de PE réticulé. Le mélange du polymère greffé silane chargé et du catalyseur de condensation des silanols est extrudé directement sur un fil de cuivre multibrins d'une section de 1 mm2, l'extrusion s'effectuant d'une part de manière tubante, pour former les couches Cl, Dl et El avec une épaisseur d'environ 2 mm, obtenues respectivement à partir des compositions C, D et E, et d'autre part de manière bourrante, pour former les couches C2, D2 et E2 avec une épaisseur minimum d'environ 2 mm, obtenues respectivement à partir des compositions C, DetE. Dans une quatrième étape, les couches isolantes respectives C à E sont réticulées en présence d'eau pour obtenir un conducteur électrique isolé (respectivement, conducteurs C à E). Les résultats des propriétés mécaniques sont mentionnés dans le tableau 15 5 suivant.
Cl Dl E1 C2 D2 E2 Extrusion tubante Oui Oui Oui / / / Extrusion / / / Oui Oui Oui compression Pression (bars) 158 141 140 242 214 212 Fluage à chaud (à 30 25 35 50 55 65 250°C et à 0,2 MPa -5 -5 0 10 10 5 pendant 15min) - Allongement maximale à chaud sous contrainte (%) - Elongation rémanente (%) Contrainte à la 14,5 14,1 15,6 14 13,6 13,8 rupture (MPa) Allongement à la 196 176 192 199 216 221 rupture (%) Tableau 5
La pression mentionnée dans le tableau 5 correspond à pression mesurée 5 en continue par un capteur de pression situé juste avant l'entrée de la tête d'extrusion de l'extrudeuse. La couche extrudée du conducteur Cl n'est pas extrudée de manière satisfaisante puisque l'épaisseur de ladite couche est inhomogène. En outre, avec la même configuration de vis et les mêmes outils relatifs 10 aux essais du tableau 5, le gain de vitesse entre l'extrusion tubante par rapport à l'extrusion bourrante est de 15 %, à savoir la vitesse maximale de l'extrusion tubante avant que la couche ne se déchire à la sortie de l'extrudeuse est de 34 m/mm (couche extrudée D1) contre 29m/mm (couche extrudée Cl).
Les compositions selon la présente invention (Dl et E1) permettent ainsi d'être extrudée de manière tubante, c'est-à-dire en limitant la pression ç l'intérieur de l'extrudeuse et limitant ainsi l'ampérage du moteur de l'extrudeuse, et de présenter des propriétés mécaniques équivalentes (couche extrudée Dl), voire supérieures (couche extrudée E1) à celles d'une extrusion compression.

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS1. Câble électrique (10) comprenant un ou plusieurs conducteurs électriques (1), et une couche tubante (2, 3) électriquement isolante entourant le ou les conducteurs électriques, ladite couche électriquement isolante (2, 3) étant obtenue à partir d'une composition comprenant un polymère thermoplastique et une résine hydrocarbonée.
  2. 2. Câble électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère thermoplastique est choisi parmi un homopolymère d'oléfines, et un copolymère d'oléfines, ou leur mélange.
  3. 3. Câble électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le polymère thermoplastique est choisi parmi un homopolymère d'éthylène, un copolymère d'éthylène-octène (PEO), un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle (EVA), et un copolymère d'éthyle propylène diène monomère (EPDM), ou leur mélange.
  4. 4. Câble électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche tubante (2, 3) est réticulée.
  5. 5. Câble électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le polymère thermoplastique est greffé silane et que la composition comprend en outre un agent de réticulation.
  6. 6. Câble électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la résine hydrocarbonée a un point de ramollissement allant de 70°C à 140°C.
  7. 7. Câble électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la résine hydrocarbonée comprend une chaine alkyle en C-5.
  8. 8. Câble électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que la résine hydrocarbonée a un point de ramollissement allant de 75 à 115°C.
  9. 9. Câble électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la résine hydrocarbonée comprend une chaine alkyle en C-9.
  10. 10. Câble électrique selon la revendication 9, caractérisé en ce que la résine hydrocarbonée a un point de ramollissement allant de 100 à 140°C.
  11. 11. Câble électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la composition comprend en outre une charge ignifugeante.
  12. 12. Câble électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche tubante est une isolation électrique (2) entourant au moins un conducteur électrique, de préférence entourant chaque conducteur électrique dudit câble électrique.
  13. 13. Câble électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche tubante est une gaine électrique (3) entourant un ensemble d'au moins deux conducteurs électriques isolés.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103474129A (zh) * 2013-09-04 2013-12-25 远程电缆股份有限公司 一种耐老化环保型电力电缆

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0472035A2 (fr) * 1990-08-03 1992-02-26 Quantum Chemical Corporation Compositions de polymères réticulables ignifuges
EP1156066A1 (fr) * 2000-05-05 2001-11-21 Nexans Composition à propriétés thermomécaniques améliorées et procédé pour sa réticulation
EP1247822A2 (fr) * 2001-03-27 2002-10-09 Nexans Procédé de fabrication d'une composition à base de polymère réticulé au moyen de silane, et composition obtenue par ce procédé, et procédé de fabrication d'un câble muni d'une gaine en une telle composition
US6524702B1 (en) * 1999-08-12 2003-02-25 Dow Global Technologies Inc. Electrical devices having polymeric members
JP2003115219A (ja) * 2001-10-04 2003-04-18 Sumitomo Chem Co Ltd 電線又はケーブル被覆用樹脂組成物
EP1502923A1 (fr) * 2003-08-01 2005-02-02 Nexans Procédé d'extrusion et de réticulation de composition polymérique chargée
EP1605474A2 (fr) * 2004-06-07 2005-12-14 Nexans Cable comportant plusieurs conducteurs isolés enveloppés dans une même gaine ep procédé de fabrication d'un tel cable

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0472035A2 (fr) * 1990-08-03 1992-02-26 Quantum Chemical Corporation Compositions de polymères réticulables ignifuges
US6524702B1 (en) * 1999-08-12 2003-02-25 Dow Global Technologies Inc. Electrical devices having polymeric members
EP1156066A1 (fr) * 2000-05-05 2001-11-21 Nexans Composition à propriétés thermomécaniques améliorées et procédé pour sa réticulation
EP1247822A2 (fr) * 2001-03-27 2002-10-09 Nexans Procédé de fabrication d'une composition à base de polymère réticulé au moyen de silane, et composition obtenue par ce procédé, et procédé de fabrication d'un câble muni d'une gaine en une telle composition
JP2003115219A (ja) * 2001-10-04 2003-04-18 Sumitomo Chem Co Ltd 電線又はケーブル被覆用樹脂組成物
EP1502923A1 (fr) * 2003-08-01 2005-02-02 Nexans Procédé d'extrusion et de réticulation de composition polymérique chargée
EP1605474A2 (fr) * 2004-06-07 2005-12-14 Nexans Cable comportant plusieurs conducteurs isolés enveloppés dans une même gaine ep procédé de fabrication d'un tel cable

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