Wire & Cable Compostos Retardantes a Chama para Fios e Cabos Kurt Bolz e Márcio T. Alves Novembro 2008
Agenda: Introdução: Princípio para combustão. Potencial risco de fogo nos fios e cabos Tipos de materiais retardantes a chama. Materiais Não Halogenados: Beneficíos dos produtos Não Hogenados. Características e Métodos de Testes mais conhecidos. Cabos Não Halogenado: Especificações. Tray Cable Burn Video. Áreas de aplicação. Critérios rios de seleção de produtos.
Combustão dos Polímeros Para surgir um fogo precisamos de três compostos: Ignição (Aquecimento,, Chama) Polímero (Combustível) Decomposição Transferência de Calor Gases Inflamáveis Oxigênio Dióxido de Carbono Água Fumaça Gases Tóxicos Combustão
Potenciais riscos de fogo nos Fios e Cabos em uma construção em chama. O ponto de ignição pode ser um curto- circuito ou sobrecarga. Um caminho para propagação do fogo. Contribui para aumento da fumaça e geraçao ao de gases tóxicos e corrosivos. Pode provocar falha no sistema de emergência.
FR Produtos Categoria Geral e Subcategorias Produtos Termoplásticos Halogenados Não-Halogenados Produtos Reticulados Halogenados Não-Halogenados Nomenclaturas: NT = Produto Natural BK = Produtos Pretos UNIGARD HP = compostos Hologenados UNIGARD RE = Compostos Não Halogenados 5
O que são materiais Halogendados A série s química dos halogênios é o grupo 17 (7A) da tabela periódica dos elementos, formado pelos seguintes elementos: flúor or, cloro, bromo, iodo e astato ou Astatínio (este último, radioativo e pouco comum). A palavra provém m do grego e significa formador de sais. São tóxicos t (exceto o iodo), voláteis em condições ambientais, podendo ocasionar queimaduras na pele e nas vias respiratórias. rias.
10 10 Benefícios dos materiais Retardates a chama Não Hologenados Porque Não Halogenados? Baixa emissão de fumaça Visivilmente melhor, menos irritação. Aumento do tempo para sair do local com fogo. Baixa Corrosão Gasese ácidos liberados pelo halogênio, corroem e danificam equipamentos durante e após o incêndio. Baixa Toxidade Emissões menos perigosas Aumento do tempo para sair do local com fogo.
As industrias estão seguindo em direção aos Não Halogenados Direcionadores: Fatalidades com fogo Causas de Mortes ligadas ao fogo Fumaça e gases 80% Queimaduras 13% Outros 7% *Lew, C.F., "Flammability Testing: Fighting Fire With Fire," ME, August 1989, 31-34 Danos às propriedades Leis 8
Limiting Oxygen Index (LOI) ASTM D2863 LOI é a mínima concentração the Oxigênio necessário para atender o teste de flamabilidade na amostra. Ar = 21% O 2 LOI pode ser usado para comparar a retardância à chama dos materiais. Alto LOI não indica automaticamente um baixo reação ao fogo. Para produtos similares pode se montar um comparativo.
LOI dos Materiais MATERIAL L0 I VALUE Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) 100 Polyvinylidene chloride (PVDC) 60 Polyvinylidene fluoride (PVDF) 44 Rigid Polyvinyl chloride (PVC) 37-42 Nylon 6, 6/6, 11 31-33 HFFR polyolefins 29-48 Chloroprene rubbers 26-30 Chlorosulfonated PE 25-30 H alogenated FRPE 24-30 Flexible PVC (with 41 % plasticizer) 21.6 O2 in Air 20.8 Thermoplastic Polyethylene 20 terephthaiate (PET) Acrylomitrile -butadiene -styrene (ABS) 18-34 Polyethylene (PE) 17.4 Natural rubber and SBR foam 17.0 Kitchen candle wick in paraffin 16
Performance dos Retardantes a Chama Depende: Performance do Material (ex.: Produtos Dow FR) Performance dos cabos Construção ão, Espessura do material, etc. Qualidade de produção dos fabricantes de cabos 11
Testes para materias Não Halogenados Flamabilidade: Fumaça: ASTM D2863 LOI (USA) BS 2782 LOI (UK) UL-94 V0 (USA) NES 715 (UK) Critical temperature index ASTM E662 (USA) NES 711 (UK) JCS 397 (Japan) Gases Ácidos: IEC 754-2 (International) MIL C24643 (USA) VDE 0472; Part 813 (Germany) Toxidade: Físicos: NES 713 (UK) Pittsburgh Protocol Resistência a Fluidos Teste UV
LOI - ASTM D2863
Medição do Ïndice de fumaça - ASTM E662
Exemplo comparativo do ïndice ndice de fumaça ASTM E662 ASTM E662 Flaming mode (100mil) SOD max 400 350 300 250 200 150 100 50 0 PVC LS PVC HFFR
Teste: Gás Ácido - MIL-C-24643
Exemplo comparativo de Gás Ácido MIL-C-24643 30 25 MIL-C-24643 Acid Gas % 20 15 10 5 0 PVC LS PVC CSPE HFFR
Típicos testes de propagação de chama Aumento da resitência a chama Queima Horizontal Queima Vertical IEC 332- Part1&2 Bandeja Vertical Riser País IEC 332 Part 3 International UL-44 HB UL-44 VW-1 UL-1685 IEEE 383 UL-1666 USA JIS C3005 HB JIS C3005 Vert. JIS C3521 JIS 397 Japan FT-1 FT-4 Canada Test details are not equivalent. UL-1685 LS adds cable smoke generation to vertical tray test. ASTM 5424 adds cable gas evolution to vertical tray test.
Example: UL-1685 / FT4 Tray Cable Test Test Details: 8 X 8 8 X 10 room 70,000 Btu burner 20 minute test time Burner at 20º angle 8 Cable tray Exhaust at 23ft 3 /sec Passing Criteria: Damage < 4 4 11 (1.5m) Total smoke < 150m2 Peak Smoke < 0.40m2/sec
Exemplos de Instalações de cabos Não Halogneados Securança Pública: Aeroportos Escolas Prédios Oficiais Hospitais Segurança e Proteção de equipamentos: Plantas Químicas Clean Rooms Salas de controle Návios / Áreas Militares Centrais Telefônicas Tipos de Cabos: Cobertura de cabos de potência, Isolação de cabos de controle, Coberturas e Tubos das fibras ópticas, Cobertura dos cabos telefônicos.
END-USE APPLICATIONS UNIGARD-RE NonHalogen, Lead-free Reduced-Emission Compounds UNIGARD-HP Brominated High-Performance Compounds Product Summary Industrial Cable Communications Cable Crosslinkable XL Transit/Ship Jackets DQDE-1388 BK/NT, Navy, Transit, IR Cure HFDE-1393 BK/NT, Navy, Transit, CV / Mold Cure HFDE-1493 BK/NT, Navy, Transit, Mold Cure / CV Thermoplastic DFDC-1638 BK, Tray Cable DFDE-1638 BK, Tray Cable DFDA-1643 BK, Tray Cable Thermoplastic FR Jackets DFDA-1980 NT, Jacket DFDA-1638 NT, Insulation, Jacket DFDE-1638 NT, Insulation, Jacket DFDA-1643 NT, Jacket A useful reference! Thermoplastic Electronic Wire DGDD-1430 NT, 29% LOI, Insulation DGDA-1412 NT, 27% LOI, Insulation DGDA-1487 NT, 50% Expd - MTO Insulation LAN Category Cable Thermoplastic DFDA-1675 NT, Filler 21
END-USE APPLICATIONS UNIGARD-RE NonHalogen, Lead-free Reduced-Emission Compounds UNIGARD-HP Brominated High-Performance Compounds Appliance Wire Crosslinkable Crosslinkable Appliance Wire Product Summary Control Cable HFDD-1441 NT, CV, 125 C HB DFDA-1472 NT, IR Cure, 125 C HB FR EVA 100 NT EXP1, increases line speeds for 125 C automotive and appliance wire insulation Crosslinkable XL Jacket HFDA-6525 NT, VW-1, CV Cure HFDB-1448 NT, 150 C, No Lead LV Power HFDA-6522 NT, VW-1, CV Cure HFDA-1544 NT, VW-1, CV Cure HFDB-1544 NT, VW-1, CV Cure DFDA-6530 NT, VW-1, IR Cure MTO HFDA-3600 NT, HB, CV Cure HFDA-3620 NT, HB, CV Cure DFDA-5400 NT, HB, Masterbatch DFDA-5425 NT, HB, Moisture Cure 22
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Márcio T. Alves Gerente Técnico T W&C SLA Email: mtalves@dow.com Telef.: 11 5188 9841 Cel.: 11 7206 3359