EoW March 2009

articolo tecnico Miglioramento del PVC: una nuova gamma di ecoprodotti A cura di Claudia Attanasio e Laura Colloca, B&B Compounds, Italia

Riassunto : Il presente articolo riguarda una nuova gamma di composti con nanofiller che presentano un impatto ambientale inferiore sia da un punto di vista della produzione, sia durante l’intero ciclo di vita. I composti sono ignifughi, sono caratterizzati un’inferiore densità del fumo e ridotte emissioni di cloruro d’idrogeno, proprietà elettriche ottimali (quali elevati valori di resistività volumetrica) ed elevata stabilità termica con notevole riduzione della densità e quindi di peso. I prodotti non contengono sostanze nocive come plastificanti fosforici , DEHP o metalli pesanti. 1 Introduzione A fronte di un gamma così ampia di utilizzi finali, i cavi devono rispondere ad esigenze molto specifiche. Nel corso degli ultimi decenni è stata sviluppata una gran varietà di polimeri per soddisfare le esigenze delle diverse applicazioni. In generale, questi polimeri possono essere classificati in termoplastici, elastomeri termoplastici, elastomeri, termo- plastici reticolati ed elastomeri reticolati. La scelta del polimero appropriato dipende dalle proprietà fisiche e chimiche del composto definite nelle norme relative ai cavi. Grazie alle sue eccellenti proprietà elettriche e meccaniche, il PVC è un materiale ideale per il rivestimento, l’isolamento e la protezione dei cavi. I cavi ricoperti di PVC sono caratterizzati da una durata di decenni, di gran lunga superiore a quella garantita da qualunque altro tipo di materiale. La resistenza meccanica e la robustezza del materiale sono aspetti importanti per qualsiasi installazione, sotterranea, all’interno di edifici o sotto i pavimenti. Le caratteristiche elettriche del PVC rendono il materiale ideale per cavi di bassa e media tensione fino a 5kV.

La normale temperatura di esercizio arriva a 70°C, ma può essere aumentata sino a 105°C utilizzando delle formulazioni speciali. Il PVC resta stabile fino a –40°C ed è impermeabile all’umidità. I cavi utilizzati negli impianti industriali, nelle centrali nucleari, negli edifici multi- store, negli alberghi, nelle gallerie delle metropolitane, nei tunnel stradali o nella fabbricazione di autoveicoli, non solo devono essere conformi alle norme elettriche e meccaniche corrispondenti alle caratteristiche del materiale, ma devono anche rispettare le rigorose norme concernenti l’infiammabilità. In caso d’incendio, i materiali utilizzati devono inoltre dimostrare una riduzione della densità, della tossicità e della corrosività dei fumi di combustione. Numerosi studi hanno dimostrato che l’innesco e lo sviluppo di incendi casuali sono questioni piuttosto complesse. Molteplici sono i fattori da considerare per valutare il contributo di ciascun materiale ad un incendio. I numerosi materiali plastici utilizzati nell’industria edilizia presentano reazioni diverse al fuoco. L’elevato contenuto di cloro nel polimero di PVC ne riduce l’infiammabilità e anche il calore che contribuisce all’incendio rispetto ad altre plastiche. Diluendo il polimero di base con degli additivi, le prestazioni antincendio variano. Elevate concentrazioni di materiali organici aumentano l’infiammabilità, mentre elevate concentrazioni di materiali inorganici la riducono. Le formulazioni del PVC, come altri materiali naturali e sintetici, generano fumo e gas tossici durante la combustione. L’emissione di fumo e cloruro d’idrogeno può essere ridotta considerevolmente con l’utilizzo di speciali additivi. Tramite alcuni studi indipendenti si è giunti alla conclusione che i gas generati dalla combustione del PVC durante un incendio non sono significativamente più tossici di quelli generati da altri materiali comunemente utilizzati nell’edilizia.

In numerosi studi è stato riconosciuto che la sostituzione dei materiali da costruzione tradizionali con il PVC non comporta cambiamenti significativi per quanto riguarda i pericoli dovuti ad incendi imprevisti negli edifici. delle prestazioni ignifughe globali di un materiale sono numerosi i fattori da prendere in considerazione. Innesco : Il PVC è resistente all’innesco. La temperatura necessaria ad incendiare il PVC rigido è superiore ai 150°C, maggiore di quella richiesta per incendiare il legno. La resistenza all’innesco di formulazioni comuni di PVC flessibile è inferiore, tuttavia può essere notevolmente superiore nel caso di formulazioni specifiche. Infiammabilità : Una volta incendiato il materiale, il pericolo associato è direttamente legato all’infiammabilità. Una delle più affidabili prove quantitative su scala ridotta per valutare la resistenza al fuoco è l’indice limite di ossigeno (L.O.I.: Limiting Oxygen Index) che misura la concentrazione minima di ossigeno in una miscela di ossigeno e azoto che può mantenere la combustione di un materiale in condizioni di equilibrio. Un materiale che presenta un indice L.O.I. maggiore di 21 (l’aria contiene il 21% di ossigeno) non dovrebbe bruciare in aria a temperatura ambiente, mentre un valore superiore a 25-27 indica che il materiale brucerà solo in condizioni di calore molto elevato. Il PVC rigido presenta un indice di ossigeno pari a 45-50, rispetto a 21-22 del legno e 17-18 della maggior parte dei materiali termoplastici. I valori dell’indice di ossigeno superiori a 27 possono essere facilmente raggiunti con il PVC flessibile. Ciò significa che la maggior parte dei materiali in PVC rigido e flessibile non brucerà autonomamente senza l’applicazione di calore da una sorgente esterna. In una valutazione dettagliata

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EuroWire – Marzo 2009