Comment formuler un composé PVC flexible utilisant la méthode DOA pour l'isolation des fils électriques

Pour formuler une isolation souple en PVC pour câbles avec DOA , plastifiez une résine K-67 à K-70, soit avec du DOA seul à une concentration de 30 à 40 phr, soit en l'incorporant à un isolant primaire tel que le DINP ou le DOTP. Ajoutez ensuite un stabilisant thermique calcium-zinc, un lubrifiant et une faible quantité, voire aucune, de charge. Le DOA assure la souplesse à froid ; sa concentration dépend donc de la température de pliage à froid à laquelle le câble doit résister.

Le DOA est également plus volatil que le DOP ou le DINP, ce qui limite le composé à la classe des 70 °C.

Formulation de départ

Un composé pour câble DOA peut être aussi simple que de la résine, du DOA, un stabilisateur thermique et un lubrifiant. Un guide industriel de formulation fournit cette recette pour les câbles basse température, avec du DOA (ou du DOS) comme seul plastifiant. Le tableau la compare à la recette d'isolation à usage général du même guide.

Pour l'isolation, utilisez la recette à basse température.

Choix du plastifiant primaire

Mélangez le DOA avec du DINP ou du DOTP lorsque le DEHP (DOP) est interdit, et utilisez uniquement du DOP lorsqu'il est autorisé. Vous pouvez également utiliser le DOA comme seul plastifiant, comme indiqué dans la recette de câble basse température du guide de compoundage.

Le choix du partenaire dépend du marché et des autres exigences du câble :

• Peso dominicano RDSLe plastifiant à usage général pour câbles pour lequel le DEHP n'est pas soumis à des restrictions est concerné. Dans l'UE, la directive RoHS limite la teneur en DEHP (DOP) à 0.1 % en poids de chaque matériau homogène dans les équipements électriques et électroniques depuis le 22 juillet 2019 (22 juillet 2021 pour les dispositifs médicaux et les instruments de surveillance et de contrôle) depuis le 22 juillet 2019. Cela inclut les cordons d'alimentation de moins de 250 V qui relient les appareils à la prise de courant ou entre eux.
• DINP ou DOTP: aucun des deux ne figure sur la liste des substances interdites RoHS, donc l'un ou l'autre remplace le DOP comme partenaire partout où le DEHP est interdit.
• TOTM ou DIDPLes plastifiants thermorésistants sont utilisés lorsque la durabilité prime sur les propriétés à basse température. L'ajout de DOA à ces plastifiants permet de gagner en flexibilité à froid au détriment de la résistance à la chaleur.

Combien de DOA ajouter

Déterminez le niveau de DOA en fonction du test à froid que le câble doit réussir, en commençant par 30 à 40 phr lorsque le DOA est le seul plastifiant. Il n'existe pas de proportion standard de DOA dans un mélange avec un plastifiant principal.

Dans une étude de 2025 portant sur des films de résine pâteuse plastifiés uniquement avec du DOA, la température de transition vitreuse est passée de −32.3 °C à 30 phr à −67.5 °C à 70 phr, et une concentration de 50 phr a induit une température de fragilité de −62 °C. Les films de laboratoire n'étant pas des câbles, il convient de confirmer le niveau de plastification sur l'isolant extrudé par l'essai de pliage à froid (IEC 60811-504) ou l'essai de choc à froid (IEC 60811-506).

Le test à froid que le câble doit réussir est défini soit par la température d'installation du client, soit par un type de composé basse température tel que TI 4 ou TI 5 dans EN 50363-3.

Dans un mélange, une étude de 2026 sur les composés pour câbles a utilisé 25 phr de DOA avec 25 phr de DOTP ou de TOTM. Le test à froid détermine la limite inférieure du niveau de DOA, et le vieillissement thermique, la limite supérieure.

Limites de classe de température

Formulez un composé DOA pour la classe 70 °C, car le DOA est plus volatil que le DOP ou le DINP.

Dans la classe des 70 °C, la volatilité du DOA se manifeste lors du vieillissement en étuve et du test de perte de masse (IEC 60811-409). La norme IS 5831 applique ces deux tests à un isolant d'usage général pendant 7 jours à 80 °C.

Autres ingrédients

Valeur K de la résine

Utilisez une résine PVC en suspension de K-67 à K-70, la gamme pour les composés de câbles, avec K-70 pour la recette DOA à basse température.

Stabilisateur de chaleur

Utilisez un stabilisant calcium-zinc avec un co-stabilisant polyol ou ester époxydé.

Pour tout câble vendu dans l'UE, n'utilisez aucun stabilisateur de plomb. Le règlement REACH interdit les articles en PVC contenant 0.1 % ou plus de plomb en poids depuis le 29 novembre 2024.

Antioxydant

N'en ajoutez qu'une seule fois, si le composé ne résiste pas au vieillissement thermique sans lui, à une concentration de 0.5 à 1.0 phr, soit le niveau utilisé par la recette de câble résistant à la chaleur du guide de composition.

Charges:

Maintenir la teneur en carbonate de calcium à 0–10 phr, niveau d'isolation standard, ou omettre tout ajout de charge, comme dans la recette DOA basse température. La qualité du carbonate de calcium influe considérablement sur la résistivité volumique ; il est donc essentiel de qualifier toute nouvelle qualité en fonction de sa résistance d'isolation.

Retardateurs de flamme

Ajoutez d'abord du trioxyde d'antimoine lorsque la spécification de résistance au feu du câble exige une résistance à la flamme supérieure à celle du composé de base. L'alumine trihydratée et le borate de zinc sont d'autres options inorganiques. Un plastifiant phosphaté peut également remplacer une partie du plastifiant ester, au détriment de la stabilité à la chaleur et à la lumière.

Modificateurs d'impact à basse température

Les données publiées sont contradictoires quant à l'influence du CPE sur les performances à froid d'un composé de câble plastifié. Mesurez les performances à froid dès la réception du câble et validez l'ajout de CPE par vos propres tests d'impact à froid.

Lubrifiants et auxiliaires de traitement

Utiliser 1 à 3 phr de lubrifiant, soit des stéarates métalliques, soit des cires d'ester, et aucun agent de traitement.