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EuroWire – Maggio 2010
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articolo tecnico
Progressi nei composti di
TPE a base di copolimero
stirenico a blocchi
per applicazioni di cavi
ignifughi UL
A cura di Biing-Lin Lee, Darnell Worley, Phil Scadding, Ben Jones, Sachin Sakhalkar, Wilfred Giroux, Teknor Apex Company
Riassunto
Teknor Apex Company ha intrapreso la
ricerca e lo sviluppo di tecnologie per
composti di TPE a base di copolimero
stirenico per sviluppare nuovi composti
ignifughi (FR) perfezionati, conformi
alla direttiva RoHS. Il presente articolo
descrive in dettaglio le prestazioni di nuovi
composti utilizzando diversi metodi di
prova di combustione verticale secondo
la norma UL. I composti EL-1392B (Shore
A 86), EL-1934E (Shore A 82) ed EL-1934F
(Shore A 73) hanno superato i requisiti
specificati nella norma UL 94 V-0 con
provini dello spessore di 0,06 pollici.
Questi composti hanno inoltre superato
il test UL 1581 VW-1 ed il metodo 1061
per i test d’infiammabilità dell’isolamento
e del rivestimento di cavi. Essi sono
particolarmente indicati per cavi flessibili,
cavi a spirale, cavi per robotica, utensili
elettrici, cavi super flessibili, applicazioni
a basse temperature, componenti per
connettori e componenti che richiedono
una classificazione V-0 di resistenza
alla fiamma.
1 Introduzione
Le principali applicazioni dei composti TPE
che richiedono caratteristiche ignifughe si
hanno nell’isolamento e nel rivestimento
di fili e cavi e nei dispositivi elettronici.
Gli elastomeri termoplastici stirenici
(TPE-S) sono inoltre utilizzati in una vasta
gamma di applicazioni ignifughe come
il settore automobilistico, sistemi audio,
batterie, cassette di derivazione elettriche,
pompe sommergibili ed altre applicazioni
di conduttori flessibili che richiedono
un equilibrio fra le proprietà elettriche,
termiche, ignifughe e fisiche. In passato,
numerosi progettisti e fabbricanti di
prodotti industriali hanno sacrificato le
prestazioni meccaniche degli elastomeri
termoplastici (TPE) al fine di includere i
composti ignifughi nei prodotti
[1]
.
I requisiti fondamentali di tali applicazioni
comprendono le classificazioni UL, il
mantenimento delle proprietà meccaniche
in seguito ad invecchiamento termico,
facilità di lavorazione e flessibilità alle
basse temperature. I composti TPE-S
stirenici sono particolarmente indicati
per tali applicazioni. Le formulazioni di
composti TPE-S ignifughi per ottenere
la resistenza alla fiamma secondo la
classificazione UL 1581 VW-1 ed il metodo
1061, richiedono elevati livelli di additivi.
Tuttavia, livelli di additivi elevati tendono
ad influenzare negativamente le proprietà
meccaniche, fisiche e reologiche dei
composti FR.
Il presente articolo descrive una serie
di composti ignifughi TPE-S ad elevate
prestazioni e conformi alla direttiva
RoHS, recentemente sviluppati da Teknor
Apex. I nuovi prodotti sono il risultato
della combinazione della tecnologia dei
copolimeri stirenici a blocchi (SBC)
[2]
, con
la tecnologia degli additivi FR
[3]
combinata
e la scienza della combustione applicate
alle prove di combustione verticale UL.
L’utilizzo di queste tecnologie consente di
ottenere la classificazione UL 1581 VW-1 ed
il metodo 1061 in un composto con buone
proprietà.
2 Risultati e discussione
2.1 Prova di combustione verticale UL 94
Il test UL 94 ha lo scopo di valutare
l’infiammabilità nei materiali plastici
di componenti di dispositivi e di
apparecchiature.
Condizioni dei criteri di applicabilità
V-0 V-1 V-2
Durata di persistenza della fiamma per ciascun provino T1 e T2
<10s <30 <30
Durata di persistenza della fiamma totale per 5 campioni
per qualsiasi condizione stabilita (T1 + T2)
<50s <250 <250
Durata di persistenza della fiamma, T2, più tempo di
incandescenza residua, T3, per ciascun provino dopo le
successive applicazioni di fiamma
<30s <60 <60
Persistenza della fiamma o incandescenza residua di ciascun
provino fino al morsetto di fissaggio
No No
No
Indicatore del cotone incendiato mediante particelle o
gocce incendiate
No No
Si
T1: tempo di estinzione della fiamma dopo la prima applicazione della fiamma; T2: tempo
di estinzione della fiamma dopo la seconda applicazione della fiamma; T3: tempo di
incandescenza dopo la seconda estinzione della fiamma
Tabella 1
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:
Valori/classificazione della prova di combustione verticale UL 94
[4]