Introducción a los compuestos para cables y alambres de PVC con baja emisión de humo
Los compuestos de PVC (cloruro de polivinilo) de baja emisión de humo para cables y alambres son materiales termoplásticos especializados, diseñados para minimizar las emisiones de humo y gases tóxicos durante la combustión. Esto los convierte en una opción esencial para aplicaciones donde la seguridad contra incendios es una prioridad. Estos compuestos, utilizados habitualmente para el aislamiento y el revestimiento de cables eléctricos, ofrecen varias características clave:
Composición:Los compuestos de PVC con baja emisión de humo se formulan con una combinación de resina de PVC, plastificantes (como ftalato de dioctilo y trimelitato de tri-2-etilhexilo), retardantes de llama (por ejemplo, trióxido de antimonio, trihidrato de aluminio y borato de zinc), estabilizadores (a base de calcio/zinc), rellenos (carbonato de calcio) y lubricantes.
Propiedades de baja emisión de humo:A diferencia del PVC estándar, que puede reducir la visibilidad hasta en un 90% en solo 30 minutos debido al humo denso, los compuestos de PVC de baja emisión de humo están diseñados para cumplir con estándares de seguridad como BS EN 61034. Estos compuestos permiten al menos un 60% de transmisión de luz durante la combustión, lo que mejora enormemente la seguridad.
Retardancia de llamaEl PVC posee propiedades ignífugas inherentes gracias a su contenido de cloro, que se potencia con aditivos ignífugos adicionales. Estos compuestos cumplen con estrictas normas como IEC 60332-1-2, UL VW1 y E84 (índice de propagación de la llama <25, índice de generación de humo <50).
Aplicaciones:Los compuestos de cables y alambres de PVC de baja emisión de humo, comúnmente utilizados en entornos de alto riesgo, como centros de datos, túneles, aeronaves, vagones de tren y edificios públicos, son vitales para minimizar los riesgos asociados con el humo y los vapores tóxicos en caso de incendio.
Desafíos y soluciones comunes de procesamiento para compuestos de cables y alambres de PVC con baja emisión de humo
El procesamiento de compuestos de PVC con baja emisión de humos implica afrontar diversos desafíos, especialmente debido a su compleja formulación. A continuación, analizamos algunos de los problemas de procesamiento más comunes y sus soluciones:
1. Alto contenido de relleno que provoca poca movilidad y un par elevado
Desafío:Para lograr propiedades de baja emisión de humo, los compuestos de PVC suelen contener altos niveles de rellenos inorgánicos como trihidrato de aluminio (ATH) o hidróxido de magnesio (Mg(OH)₂), típicamente entre un 20 % y un 60 % en peso. Si bien estos rellenos reducen el humo y las llamas, pueden aumentar la viscosidad, reducir la fluidez y causar desgaste en los equipos.
Soluciones:
Incorporar coadyuvantes de procesamiento como lubricantes internos/externos (por ejemplo, estearato de calcio, ceras de polietileno oaditivos de silicona) a 0,5-2,0 phr para reducir la viscosidad y mejorar el flujo.
Utilice extrusoras de doble tornillo con alta relación L/D para mejorar la mezcla y la dispersión del relleno.
Utilice sistemas de amasadoras con alimentación de fuerza cónica para garantizar una composición uniforme.
Elija rellenos con tamaños de partículas controlados y tratamientos de superficie para mejorar la compatibilidad y reducir la abrasión.
2. Estabilidad térmica
Desafío:El PVC puede degradarse durante el procesamiento, especialmente con altas cargas de relleno y retardantes de llama, liberando gas de cloruro de hidrógeno (HCl) que provoca degradación del material, decoloración y corrosión del equipo.
Soluciones:
Agregue estabilizadores térmicos como estabilizadores a base de calcio/zinc en dosis de 2 a 4 phr para neutralizar el HCl y evitar la degradación.
Utilice aceite de soja epoxidado (ESO) como coestabilizador para mejorar la estabilidad térmica y fotoeléctrica.
Controle con precisión las temperaturas de procesamiento (160-190 °C) para evitar el sobrecalentamiento.
Incluya antioxidantes fenólicos (por ejemplo, bisfenol A al 0,3-0,5%) para mejorar la resistencia al envejecimiento durante el procesamiento.
3. Migración del plastificante
Desafío:Los plastificantes utilizados para mejorar la flexibilidad pueden migrar bajo altas temperaturas (por ejemplo, en centros de datos), lo que genera una acumulación de residuos que puede interferir con la transmisión de la señal o reducir la longevidad del cable.
Soluciones:
Utilice plastificantes poliméricos no migran en lugar de monoméricos (por ejemplo, DOP, DINP) para minimizar la migración.
Desarrollar fórmulas de plenum “sin líquido”, como las que inició OTECH, para evitar la migración de plastificantes en entornos de alta temperatura.
Opte por plastificantes como TOTM, que tienen menor volatilidad y son más adecuados para aplicaciones de alta temperatura.
4. Equilibrio entre la resistencia al fuego y la supresión del humo
Desafío:Aumentar la resistencia al fuego mediante aditivos como el trióxido de antimonio (3-5%) o compuestos bromados (12-15%) puede incrementar la emisión de humo, lo que dificulta el equilibrio entre ambas propiedades. De igual forma, rellenos como el carbonato de calcio pueden reducir el humo, pero pueden disminuir el índice de oxígeno, lo que afecta la resistencia al fuego.
Soluciones:
Utilice combinaciones sinérgicas de retardantes de llama (p. ej., ATH con borato de zinc) para optimizar tanto la resistencia a la llama como la supresión de humo. El ATH, por ejemplo, libera vapor de agua para interrumpir la combustión y formar una capa protectora de carbón, lo que reduce el humo.
Limite la carga de CaCO₃ a 20-40 phr para lograr un equilibrio entre el costo, la supresión del humo y la resistencia a la llama, ya que cantidades excesivas pueden reducir el índice de oxígeno.
Explore formulaciones de PVC reticulable, como el PVC reticulado por radiación, para mejorar la resistencia a las llamas sin depender excesivamente de aditivos halogenados.
5. Procesabilidad y calidad de la superficie
Desafío:Un alto contenido de relleno y aditivos puede generar un acabado superficial deficiente, goteo en la matriz y una extrusión inconsistente, lo que afecta la apariencia y el rendimiento del producto de cable final.
Soluciones:UsarPolvo de silicona SILIKE LYSI-100A. Esteaditivo a base de siliconase utiliza ampliamente como unaditivo eficiente para el procesamiento de lubricantesPara sistemas de resina compatibles con PVC, se buscan mejorar las propiedades de procesamiento y la calidad superficial. Por ejemplo, mejor fluidez de la resina, llenado y desmoldeo del molde, menor torque de la extrusora, menor coeficiente de fricción y mayor resistencia al desgaste y a la abrasión.
1) Compuestos de cables y alambres de PVC con baja emisión de humo: extrusión estable, menor presión de matriz, superficie lisa del cable y del alambre.
2) Alambre y cable de PVC de baja fricción: bajo coeficiente de fricción, sensación de suavidad duradera.
3) Producto PVC resistente a rayaduras: Anti-rayaduras, como en las persianas de PVC.
4) Perfiles de PVC: mejor llenado y desmoldeo, sin rebabas del molde.
5) Tubo de PVC: mayor velocidad de extrusión, menor COF, mejor suavidad de la superficie y ahorro de costos.
Si enfrenta desafíos con el procesamiento de compuestos de PVC y defectos superficiales, o tiene dificultades con el procesamiento de cables y alambres de PVC de bajo humo, pruebePolvo de silicona LYSI-100A para una extrusión más suave y mayor eficiencia.
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Hora de publicación: 09-05-2025
