Análisis comparativo de propiedades termo estructurales y eléctricas entre polietileno de alta densidad (HD-PE), y el HD-DE reforzado con neumáticos al final de su vida útil: Estudio de aplicación como dieléctrico

• Marc Marín-Genescà ^[1] ; Ramon Mujal-Rosas ^[2] ; Jordi García-Amorós ^[3] ; Lluís Massagués Vidal ^[3] ; Xavier Colom Fajula ^[4] ; Oriol Pou Ibar ^[5]
  1. [1] Mechanical Engineering Department, Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Química-Rovira i Virgili University (ETSEQ-URV), 43007 Tarragona, Spain
  2. [2] Electrical Engineering Department, Escola d’Enginyeria de Terrassa-Technical University of Catalonia (EET-UPC), 08222 Terrassa, Spain
  3. [3] Electrical Engineering Department, Escola Tècnica Superior d’Enginyeria-Rovira i Virgili University (ETSE-URV), 43007 Tarragona, Spain
  4. [4] Chemical Engineering Department, Escola d’Enginyeria de Terrassa-Technical University of Catalonia (EET-UPC), 08222 Terrassa, Spain
  5. [5] Chemical Engineering Department, IQS, Universitat Ramon Llul, 08017 Barcelona, Spain

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• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 79, Nº. 595, 2022, págs. 178-185
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Comparative analysis of thermal structural and electrical properties between high density polyethylene (HD-PE), and HD-PE reinforced with tires at the end of its useful life.: Application study as a dielectric
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• Resumen
  • español

    El propósito del presente trabajo pasa por analizar la permitividad y el factor de pérdidas tanto del polietileno de alta densidad (HD-PE), como del compuesto de matriz polimérica (HD-PE) reforzado con neumáticos fuera de uso (Ground Tire Rubber: GTR), con el fin de demostrar su viabilidad como material aislante eléctrico (dieléctrico). Como es sabido, la incorporación de negro de humo en un polímero permite modificar su conductividad, y cómo el GTR lleva un porcentaje significativo de negro de humo, algunas de las propiedades eléctricas del nuevo compuesto cambiaran significativamente con respecto al polímero que es altamente aislante. El estudio se centrará, en un rango de frecuencias y temperaturas aptas para demostrar la viabilidad de este nuevo compuesto en usos industriales, enfocándolo principalmente en el análisis de la Permitividad, ya que es una propiedad clave para los condensadores. No obstante, también se caracterizará el comportamiento térmico y estructural, haciendo especial énfasis en el rango de trabajo del condensador (por debajo de los 100ºC). Finalmente, con el análisis estructural, se pretende contribuir al conocimiento de estos materiales compuestos provenientes de reciclaje, y así, aprovechar su potencial de reutilización, haciéndolos atractivos para las empresas interesadas en su relación rendimiento/precio.

  • English

    The purpose of this work is to analyze the permittivity and the loss factor of both high-density polyethylene (HD-PE), as well as the polymer matrix composite (HD-PE) reinforced with end-of-life tires (Ground Tire Rubber: GTR), in order to demonstrate its viability as electrical insulating material (dielectric). As is known, the incorporation of carbon black in a polymer allows its conductivity to be modified, and since the GTR carries a significant percentage of carbon black, some of the electrical properties of the new compound will change significantly with respect to the polymer that is highly insulating. The study will focus on a range of frequencies and temperatures suitable to demonstrate the viability of this new composite in industrial uses, focusing mainly on the analysis of Permitivity, since it is a key property for capacitors. However, the thermal and structural behavior will also be characterized, with special emphasis on the capacitor working range (below 100ºC). Finally, with the structural analysis, it is intended to contribute to the knowledge of these composite materials from recycling, and thus, take advantage of their potential for reuse, making them attractive for companies interested in their performance/price ratio.