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EuroWire – Marzo 2008
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italiano
Nuovo soppressore di fumo
al molibdato per PVC
A cura di J Ken Walker, Wai-Kwong Ho, di Sherwin-Williams Chemicals
1. Introduzione
Il cloruro di polivinile (PVC) è un polimero
intrinsecamente ignifugo ed è spesso
utilizzato in applicazioni che richiedono
una propagazione limitata della fiamma.
Per alcune applicazioni, l’associazione
nazionale statunitense di prevenzione
incendi (NFPA) ha inoltre emanato delle
norme rigorose in materia di fumo. Per
quanto riguarda i rivestimenti in PVC
del tipo plenum, i cavi di comunicazione
devono superare il test del Tunnel di
Steiner (norma NFPA 262). Per ottenere
la
classificazione
per
l’utilizzo,
la
propagazione della fiamma non deve
superare 5 piedi. Inoltre, il valore massimo
del fumo non deve essere superiore a 0,5
unità e il valore medio del fumo prodotto
nel corso del test deve essere inferiore a
0,15 unità.
I molibdati inorganici sono composti
standard
per
quanto
riguarda
la
soppressione dei fumi nel PVC. Ciò è
dovuto all’intrinseca capacità dei molibdati
di favorire la formazione del residuo
carbonioso
1-3
. Il composto chimico a base
di molibdato maggiormente riconosciuto
per quanto riguarda la soppressione dei
fumi nel PVC è l’octamolibdato d’ammonio
(AOM). Dato l’elevato costo del molibdeno
e l’elevata percentuale di molibdeno
presente nell’AOM (61% basato su ossido
di molibdeno), i produttori di PVC sono
alla ricerca di una nuova tecnologia
per aumentare l’efficacia degli additivi
antifumo.
L’octamolibdato d’ammonio esiste in due
forme isomeriche designate come alfa
e beta. Generalmente, l’alfa è la forma
disponibile sul mercato, prodotta mediante
la decomposizione termica parziale del
dimolibdato d’ammonio (ADM) secondo la
reazione indicata qui di seguito:
4 (NH
4
)
2
Mo
2
O
7
➞
(NH
4
)
4
M
8
O
26
+ 4 NH
3
+ 2 H
2
O
L’AOM è stato inoltre ottenuto mediante
acidificazione a partire da una soluzione
di ADM
4-5
2 (NH
4
)
2
Mo
2
O
7
+ 4 MoO
3
➞
α -(NH
4
)
4
Mo
8
O
26
Secondo la letteratura brevettuale, eventuali
variazioni delle condizioni di trattamento
possono influenzare la struttura cristallina.
E’ stata segnalata la scoperta di un nuovo
isomero (denominato X-AOM) che offre
delle migliori caratteristiche di soppressione
dei fumi
5
. Oltre ai molibdati puri, il gruppo
Sherwin-Williams Chemicals produce e
commercializza vari soppressori di fumo
specifici
(KEMGARD).
Generalmente
basati sui molibdati di zinco e di calcio,
questi prodotti sono preparati mediante
precipitazione in presenza di un nucleo
inerte
6-7
.
Il principio generale di questi materiali
progettati specificamente è che la preci-
pitazione sulla superficie di un minerale
inerte aumenta la superficie della chimica
attiva e riduce la richiesta complessiva di
molibdeno nel composto di PVC.
Considerando il prezzo crescente del
molibdeno sul mercato, i soppressori di
fumo specifici diventano evidentemente
sempre più interessanti. Il presente
articolo descrive lo sviluppo di una nuova
tecnologia specifica per la soppressione dei
fumi basata sulla chimica dell’AOM. E’ stato
scoperto che la precipitazione dell’AOM in
presenza di carica minerale può produrre
un nuovo soppressore di fumo a base di
AOM a superficie estesa .
Una
superficie
estesa
aumenta
notevolmente le prestazioni antifumo
rispetto
all’octamolibdato
d’ammonio
tradizionale.
Questo
progresso
che
combina la tecnologia del trattamento
superficiale di Sherwin-Williams e la
chimica
dell’AOM
rappresenta
uno
sviluppo indicativo per quanto riguarda la
soppressione dei fumi basata sull’AOM.
2. Materiali
Il presente studio ha analizzato numerosi
soppressori di fumo a base di AOM
commerciale. Questi sono stati frantumati
mediante mulino a getto per ridurne
ulteriormente le dimensioni e sono stati
inclusi nel test.
Figura 1
:
SEM del Climax WA AOM
▲
Figura 2
:
SEM del Kemgard STA
▲