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EuroWire – Maggio 2010
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articolo tecnico
Se la linguetta d’indicazione viene bruciata
per oltre il 25% o se il cotone idrofilo si
incendia durante la prova, il cavo fallisce
la prova
[6]
. I test d’infiammabilità per
cavi VW1 e 1061 sono influenzate
dalla struttura del filo e del cavo,
come ad esempio lo spessore della
parete di isolamento, lo spessore della
parete della guaina e il numero di
fili isolati.
Prova con calorimetro a cono
La prova con calorimetro a cono è una
prova su scala ridotta messa a punto
presso il National Institute of Standards
and Technology (NIST)
[7]
. É utilizzata per la
combustione di piccoli provini per valutare
il tasso di emanazione di calore, il tempo
di accensione, la generazione di fumo e la
formazione di residuo carbonioso.
Il
principio
fondamentale,
sebbene
empirico, sfrutta l’osservazione in base
alla quale il calore di combustione netto
è proporzionale alla quantità di ossigeno
richiesta per la combustione. Pertanto,
lo studio delle nuove formulazioni di
composti FR TPE-S richiede l’utilizzo della
prova con il calorimetro a cono.
2.3 Tecnologia dei polimeri/resine
I copolimeri stirenici a blocchi (SBCs)
sono utilizzati per applicazioni di fili e
cavi. I notevoli sviluppi realizzati con la
tecnologia dell’idrogenazione hanno reso
disponibile una vasta gamma di composti
idrogenati SBCs, compatibili con le poliole-
fine e gli oli minerali. Inoltre, grazie ai recenti
sviluppi nei processi delle poliolefine e
della tecnologia dei catalizzatori, una vasta
gamma di poliolefine consente di ampliare
la gamma delle temperature di esercizio
[8,9]
.
La microstruttura del dominio del
composto SBC influenza inoltre la
resistenza e la lavorabilità della massa
fusa
[10]
.
La combinazione delle caratteristiche
reologiche del composto SBC idrogenato
e della tecnologia delle poliolefine è
fondamentale per ottenere composti
ignifughi ad alte prestazioni con uno
straordinario equilibrio di proprietà,
nonché proprietà di resistenza alla trazione
e caratteristiche reologiche eccellenti.
Queste proprietà si ottengono sia
migliorando la resistenza alla fiamma
secondo la norma UL 94 V-0, sia ottenendo
buone proprietà alle basse temperature,
buone proprietà di invecchiamento
termico e buone proprietà dielettriche.
Inoltre, è possibile sviluppare miscele di
SBC e poliolefine da utilizzare quando
sono essenziali: resistenza ai raggi UV,
elevate temperature di esercizio (es. valore
nominale di 105°C), basse temperature
di esercizio (es. punto di fragilità < –50°C)
e stabilità durante il processo. I composti
ignifughi TPE a base di SBC idrogenato
possono essere formulati per coprire
un’ampia gamma di valori di durezza da
Shore A 50s a Shore D 60s.
2.4 Composti ignifughi
Esistono diverse categorie di composti
ignifughi, fra cui le classi più diversificate
sono quelle che contengono alogeno. È
disponibile sul mercato una vasta gamma
di composti ignifughi bromati e clorurati.
I composti aromatici bromati sono
generalmente utilizzati in resine con una
temperatura di processo relativamente
elevata
[11,12]
.
Recentemente si è tentato di sviluppare
nuovi composti ignifughi utilizzando il
fosforo ed altri sistemi a base di idrossido
inorganico privi di alogeni. Il presente
articolo sottolinea che la scelta dei polimeri
ed una combinazione di tecnologie di
composti ignifughi consentono di ottenere
un composto TPE ignifugo conforme alla
direttiva RoHS.
L’effetto sulle prestazioni nella combi-
nazione di tecnologie FR è la modifica
delle caratteristiche reologiche e delle
caratteristiche di combustione con un
effetto trascurabile sulle proprietà fisiche.
Le modifiche osservate sono illustrate
sulle
Figure 3
,
4
e
5
. La
Figura 3
illustra un
aumento della viscosità a bassi gradienti
di taglio con un aumento degli additivi FR.
La
Figura 4
illustra una buona formazione
del residuo carbonioso stabile con una
combinazione degli additivi FR. Infine, la
Figura 5
illustra una diminuzione del tasso
massimo di emanazione del calore con un
aumento degli additivi FR.
Figura 3
▲
▲
:
Viscosità del FR TPE-S (200°C)
Figura 4
▲
▲
:
Formazione di residuo carbonioso nel caso
di tecnologie FR tradizionali e combinate
Aumento delle tecnologie FR
Gradiente di taglio, 1/s
Controllo
Lamina
Fessurazione
Tecnologie FR
combinate
Figura 5
▼
▼
:
Dati relativi al calorimetro a cono per le tecnologie combinate FR
PHHR o tempo di estinzione della fiamma
Controllo
Exp 1
Exp 2
Tasso massimo di emanazione del calore, kW/m^2
Aumento delle tecnologie FR combinate
Estinzione della fiamma, secondi