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EuroWire – Mayo de 2010
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artículo técnico
Figura 3
▲
▲
:
Viscosidad del TPE-S FR (200°C
)
Figura 4
▲
▲
:
Formación de residuo carbonoso con
tecnologías convencionales y tecnologías FR
combinadas
Aumento de las tecnologías FR
Gradiente de corte, 1/s
Figura 5
▼
▼
:
Datos del calorímetro de cono para las tecnologías FR combinadas
Tasa máxima de liberación de calor, kW/m^2
Extinción de llama, segundos
PHHR o tiempo de extinción de la llama
Aumento de las tecnologías
FR combinadas
Control
Exp 1
Exp 2
o después de una aplicación de 1 minuto
de una llama de prueba estándar. La
llama de prueba estándar tiene una altura
nominal de 125mm y produce calor con
un rendimiento térmico nominal de 500W
ó 1700 Btu/h.
La llama se aplica tres veces, cada vez
durante un minuto. El periodo entre una
aplicación de la llama y la siguiente debe
ser de 30 segundos, sin tener en cuenta si
la probeta se apaga dentro de 30 segundos
desde la aplicación anterior. Si la lengüeta
indicadora se quema más de un 25%, o el
algodón hidrófilo se inflama durante la
prueba, el cable no supera la prueba
[6]
.
Las pruebas de llama para cables VW1
y 1061 dependen también del diseño
del alambre y del cable, por ejemplo,
el espesor de la pared de aislamiento,
el espesor de la cubierta, y el número de
alambres aislados.
Pruebas de calorimetría de cono
La prueba con calorímetro de cono es una
prueba a escala de banco desarrollada
por el instituto NIST
(National Institute of
Standards and Technology)
[7]
.
Se usa para
quemar muestras pequeñas para evaluar la
velocidad de liberación del calor, el tiempo
hasta la ignición, la generación de humo
y la formación de residuo carbonoso.
El principio de base, a pesar de ser
empírico, saca provecho de la observación
que el calor neto de la combustión es
proporcional a la cantidad de oxígeno
requerida para la combustión.
Por lo tanto, la búsqueda de las nuevas
formulaciones de compuestos TPE-S
retardantes de llama (FR) requiere el uso
de pruebas de calorimetría de cono.
2.3 Tecnología de polímeros/resinas
Los copolímeros en bloque de estireno
(SBCs) se usan en aplicaciones de
alambre y cable. Gracias a los importantes
adelantos de la tecnología de hidro-
genación, se dispone de una amplia gama
de SBCs hidrogenados, compatibles con
las poliolefinas y los aceites minerales.
Además, gracias a las recientes mejoras en
el proceso de elaboración de las poliole-
finas y en la tecnología de catalizadores,
una amplia gama de poliolefinas pueden
ampliar el campo de las temperaturas de
servicio
[8,9]
.
La microestructura del dominio del SBC
afecta también a la resistencia a la fusión y
la procesabilidad de la masa fundida
[10]
.
La combinación de las características
reológicas del SBC hidrogenado y de la
tecnología de poliolefinas es fundamental
para obtener compuestos retardantes
de llama de altas prestaciones con un
equilibrio único de propiedades que
incluyen características de resistencia a la
tracción y reológicas excelentes.
Estas propiedades se obtienen mejorando
la capacidad de retardar la llama según
UL 94 V-0, y también tratando de alcanzar
buenas prestaciones a baja temperatura,
al envejecimiento térmico y a la resistencia
dieléctrica.
Además, las mezclas de SBC y poliolefina
pueden desarrollarse para usar donde
son esenciales la resistencia a lo rayos UV,
a altas temperaturas de servicio (ej. valor
nominal de 105°C), bajas temperaturas de
servicio (ej. punto de fragilidad < -50°C) y
estabilidad durante el procesamiento. Los
TPEs retardantes de llama a base de SBC
hidrogenado pueden ser formulados para
cubrir una amplia gama de durezas de
Shore A 50s a Shore D 60s.
2.4 Retardantes de llama
Hay distintas categorías de retardantes
de llama, las más diversificadas son las
que contienen halógeno. Una amplia
gama de retardantes de llama bromados y
clorados están disponibles en el mercado.
Los compuestos aromáticos bromados
se usan generalmente en las resinas
con una temperatura de procesamiento
relativamente alta
[11,12]
.
Recientemente se ha tratado de desarrollar
nuevos retardantes de llama utilizando
fósforo y otros sistemas sin halógeno de
hidróxido inorgánico.
En este artículo se evidencia que la
cuidadosa selección de los polímeros y una
combinación de tecnologías de retardo de
llama permiten obtener un elastómero
termoplástico (TPE) retardante de llama
conforme a la directiva RoHS.
Grieta
Lámina
Tecnologías FR
combinadas
Control