Problemas comuns de compostos LSZH e soluções práticas para fabricantes de cabos

Por que os compostos LSZH se comportam de maneira diferente

Os compostos LSZH alcançam retardamento de chama carregando a matriz de poliolefina com 50 a 65 por cento em peso de cargas de hidróxido mineral, como tri-hidróxido de alumínio e hidróxido de magnésio. Esses enchimentos se decompõem endotermicamente entre 180 e 330 graus Celsius, liberam vapor de água, diluem a zona de chama e suprimem a fumaça sem gerar ácidos halogênios. A mesma fração de alto preenchimento cria as vulnerabilidades de processamento discutidas neste guia.

Quando a fase mineral não é totalmente umedecida pela fase polimérica, aparecem aglomeração, captação de umidade e interfaces fracas. Quando o composto é bem formulado e rigorosamente controlado, ele funciona suavemente em linhas de poliolefinas padrão e passa consistentemente em testes mecânicos e de fogo. Os quatro grupos de problemas abaixo são responsáveis pela maioria das falhas de campo relatadas pelos processadores de cabos, e cada um pode ser resolvido comparando o certificado do lote composto com os resultados de testes internos. equipamento de testes de laboratório .

Superfície extrudada áspera e depósito de matriz

O mau acabamento superficial e o acúmulo de matrizes são as reclamações mais comuns do LSZH, e a causa raiz geralmente está no lado do material e não no lado do maquinário.

• Aglomerados de enchimento que sobraram de cisalhamento de composição insuficiente
• Umidade acima de 0,1 por cento causando porosidade e expansão da superfície
• Temperatura de fusão excessiva amolecendo a interface polímero-carga
• Uma área de matriz muito longa que permite a acumulação de material estagnado

As correções começam com o composto, não com o parafuso. Verifique a dispersão do enchimento pressionando uma película fina dos pellets e inspecionando-a em busca de partículas acima de 50 mícrons. Seque os pellets a 60 a 85 graus Celsius durante 3 a 4 horas num secador desumidificado. Mantenha a temperatura da zona de medição dentro da janela do fornecedor e utilize um parafuso com taxa de compressão inferior a 1:2,5 quando a linha for dedicada a LSZH. Como esta revisão de dispersão de enchimento, comportamento de extrusão e integridade mecânica observa que a qualidade da dispersão é decidida a montante, muito antes de o pellet chegar à tremonha.

Para linhas de cabos de comunicação e dados, um material de bainha termoplástico LSZH com dispersão consistente remove a maior variável antes do início da extrusão.

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Baixo alongamento e bainhas quebradiças

Baixo alongamento na ruptura, comportamento frágil de flexão a frio e rachaduras na bainha após a instalação formam o segundo grupo de falhas e remontam à fraca adesão entre o enchimento hidrofílico e a matriz de poliolefina não polar.

As partículas de hidróxido mineral são polares; as poliolefinas não são. Sem agentes de acoplamento, como silanos ou poliolefinas enxertadas com maleico, a interface falha precocemente sob flexão e ciclagem térmica. O sintoma típico é o alongamento na ruptura abaixo de 120% no cabo acabado ou fratura frágil durante o teste de flexão a frio. O envelhecimento térmico-oxidativo piora o mesmo defeito ao longo do tempo, portanto, flexibilidade em baixas temperaturas e longo prazo durabilidade do cabo em exposição a óleo, combustível e intempéries dependem da mesma qualidade interfacial.

Se uma placa moldada do composto já falhar abaixo de 120% de alongamento, nenhum ajuste de linha consertará o cabo acabado; o grau do material ou a rota de reticulação devem mudar.

Captação de Umidade e Controle de Crosslink

A umidade é o assassino silencioso na produção de LSZH, porque os mesmos enchimentos minerais que fornecem retardante de chama são higroscópicos e retiram água do ar rapidamente.

Um saco aberto de LSZH deixado durante a noite em uma oficina úmida pode ganhar de 0,15 a 0,3 por cento de umidade, o que é suficiente para produzir abertura, rugosidade superficial e deslizamento do parafuso em uma linha de 70 mm. Com o LSZH reticulável com silano, o perigo dobra: a umidade residual desencadeia a reticulação prematura dentro do cilindro, enquanto a etapa de cura pretendida após a extrusão ainda precisa de exposição controlada à umidade.

• Mantenha os sacos fechados selados e consuma os pellets abertos dentro de 24 horas
• Secar entre 60 e 85 graus Celsius por 3 horas antes da extrusão
• Não seque demais as classes reticuláveis com silano; siga a janela exata do fornecedor
• Verifique o teor de umidade com um analisador quando a velocidade da linha for importante

A material de cabo LSZH reticulável com silano com qualidade de polímero de base estável estreita a janela de cura e torna o controle do processo mais tolerante.

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Falhas nos testes de incêndio e incompatibilidade de classes

Quando um lote de cabos falha no teste de propagação de chama EN 50399 ou no teste de densidade de fumaça, a causa geralmente é uma incompatibilidade entre o grau certificado e o composto realmente presente na tremonha.

Os compostos LSZH são especificados por classe de fogo, de B1 e B2 até C e Dca. Substituir um cabo mais barato e de classe inferior ou aceitar um lote semelhante não certificado é o motivo mais comum pelo qual um cabo acabado perde sua classificação. Os dados de compostos verificados incluem índice limite de oxigênio, densidade de fumaça, pH e condutividade de gases de combustão, medidos no lote exato entregue.

Os dados de classificação documentados constituem a única base fiável para uma reclamação B1. Um Composto de bainha LSZH de grau B1 para cabos de energia devem chegar com evidências de teste de liberação de calor, produção total de fumaça e taxa de propagação de chamas.

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Um fluxo de trabalho de solução de problemas em cinco etapas

Comece com o certificado do lote composto em vez da extrusora, e a maioria dos problemas de LSZH serão resolvidos em um turno de trabalho.

1. Verifique os dados do lote recebido: conteúdo de carga, umidade, taxa de fluidez e o relatório de teste certificado do fornecedor.
2. Inspecione a superfície extrudada e o padrão de corrente do parafuso quanto a sinais de umidade ou aglomeração de enchimento.
3. Audite as condições de secagem e a temperatura real do fundido em relação à janela recomendada pelo fornecedor.
4. Molde placas de teste e meça a resistência à tração, o alongamento na ruptura e o desempenho de dobra a frio.
5. Execute o teste de propagação de chama e fumaça no cabo acabado antes de liberar o lote para estoque.

Perguntas frequentes