Problemi comuni relativi ai composti LSZH e soluzioni pratiche per i produttori di cavi

Perché i composti LSZH si comportano diversamente

I composti LSZH raggiungono il ritardo di fiamma caricando la matrice poliolefinica con dal 50 al 65% in peso di riempitivi di idrossido minerale come triidrossido di alluminio e idrossido di magnesio. Questi riempitivi si decompongono endotermicamente tra 180 e 330 gradi Celsius, rilasciano vapore acqueo, diluiscono la zona della fiamma e sopprimono il fumo senza generare acidi alogeni. La stessa elevata frazione di riempitivo crea le vulnerabilità di elaborazione discusse in questa guida.

Quando la fase minerale non è completamente bagnata dalla fase polimerica, compaiono agglomerazione, accumulo di umidità e interfacce deboli. Quando il composto è ben formulato e rigorosamente controllato, funziona senza problemi sulle linee di poliolefine standard e supera costantemente i test meccanici e antincendio. I quattro gruppi di problemi riportati di seguito rappresentano la maggior parte dei guasti sul campo segnalati dai produttori di cavi e ciascuno è risolvibile confrontando il certificato del lotto composto con i risultati interni apparecchiature per prove di laboratorio .

Superficie estrusa ruvida e deposito della matrice

Una scarsa finitura superficiale e accumuli sullo stampo sono i reclami più comuni di LSZH e la causa principale è solitamente dal lato del materiale piuttosto che dal lato del macchinario.

• Agglomerati di riempitivo rimasti da un taglio di mescolamento insufficiente
• Umidità superiore allo 0,1% che causa porosità superficiale e dilatazione
• Una temperatura di fusione eccessiva rammollisce l'interfaccia riempitivo-polimero
• Un terreno della trafila troppo lungo che lascia accumulare materiale stagnante

Le correzioni iniziano con il composto, non con la vite. Controllare la dispersione del riempitivo comprimendo una pellicola sottile dai pellet e controllando la presenza di particelle superiori a 50 micron. Asciugare i pellet a una temperatura compresa tra 60 e 85 gradi Celsius per 3-4 ore in un essiccatore deumidificato. Mantenere la temperatura della zona di dosaggio all'interno della finestra del fornitore e utilizzare una vite con un rapporto di compressione inferiore a 1:2,5 quando la linea è dedicata a LSZH. Come questa recensione di dispersione del riempitivo, comportamento di estrusione e integrità meccanica nota, la qualità della dispersione viene decisa a monte, molto prima che il pellet raggiunga la tramoggia.

Per le linee dei cavi di comunicazione e dati, a materiale della guaina termoplastica LSZH con dispersione coerente rimuove la variabile più grande prima che inizi l'estrusione.

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Basso allungamento e guaine fragili

Il basso allungamento alla rottura, il comportamento fragile alla piegatura a freddo e le crepe della guaina dopo l'installazione costituiscono il secondo gruppo di guasti e sono riconducibili alla debole adesione tra il riempitivo idrofilo e la matrice poliolefinica non polare.

Le particelle di idrossido minerale sono polari; le poliolefine no. Senza agenti di accoppiamento come silani o poliolefine a innesto maleico, l'interfaccia cede precocemente sotto flessione e cicli termici. Il sintomo tipico è un allungamento a rottura inferiore al 120% sul cavo finito o una frattura fragile durante la prova di piegatura a freddo. L’invecchiamento termico-ossidativo peggiora nel tempo lo stesso difetto, quindi flessibilità alle basse temperature e a lungo termine durabilità del cavo in condizioni di olio, carburante ed esposizione agli agenti atmosferici dipendono dalla stessa qualità interfacciale.

Se una placca modellata dal composto cede già al di sotto del 120% di allungamento, nessuna quantità di messa a punto della linea riparerà il cavo finito; il tipo del materiale o il percorso di reticolazione devono cambiare.

Assorbimento dell'umidità e controllo della reticolazione

L'umidità è il killer silenzioso nella produzione LSZH, perché gli stessi riempitivi minerali che forniscono proprietà ritardanti di fiamma sono igroscopici e assorbono rapidamente l'acqua dall'aria.

Un sacchetto aperto di LSZH lasciato durante la notte in un'officina umida può guadagnare dallo 0,15 allo 0,3% di umidità, che è sufficiente a produrre dilatazioni, rugosità superficiale e slittamento delle viti su una linea da 70 mm. Con LSZH reticolabile con silano, il pericolo raddoppia: l'umidità residua innesca una reticolazione prematura all'interno del cilindro, mentre la fase di polimerizzazione prevista dopo l'estrusione necessita ancora di un'esposizione controllata all'umidità.

• Mantenere i sacchetti non aperti sigillati e consumare i pellet aperti entro 24 ore
• Asciugare a una temperatura compresa tra 60 e 85 gradi Celsius per 3 ore prima dell'estrusione
• Non essiccare eccessivamente i gradi reticolabili con silano; seguire l'esatta finestra del fornitore
• Controlla il contenuto di umidità con un analizzatore quando la velocità della linea è importante

A materiale del cavo LSZH reticolabile con silano con una qualità polimerica di base stabile restringe la finestra di polimerizzazione e rende il controllo del processo più tollerante.

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Fallimenti dei test antincendio e mancata corrispondenza delle classi

Quando un lotto di cavi non supera il test di propagazione della fiamma EN 50399 o il test di densità del fumo, la causa è solitamente una mancata corrispondenza tra il grado certificato e il composto effettivamente presente nella tramoggia.

I composti LSZH sono specificati dalla classe di fuoco, da B1 e B2 fino a C e Dca. Sostituire un cavo più economico, di classe inferiore, o accettare un lotto identico non certificato, è la ragione più comune per cui un cavo finito perde la sua classificazione. I dati sui composti verificati includono l'indice limite di ossigeno, la densità dei fumi, il pH e la conduttività dei gas di combustione, misurati sull'esatto lotto consegnato.

I dati di classificazione documentati sono l'unica base affidabile per una dichiarazione B1. A Mescola della guaina LSZH di grado B1 per i cavi di alimentazione dovrebbero arrivare con prove di prova relative al rilascio di calore, alla produzione totale di fumo e alla velocità di propagazione della fiamma.

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Un flusso di lavoro per la risoluzione dei problemi in cinque passaggi

Inizia con il certificato del lotto composto anziché con l'estrusore e la maggior parte dei problemi LSZH si risolvono entro un turno di lavoro.

1. Verificare i dati del lotto in entrata: contenuto di riempitivo, umidità, indice di fluidità e rapporto di prova certificato del fornitore.
2. Ispezionare la superficie estrusa e il modello corrente della vite per individuare eventuali segni di umidità o agglomerazione del riempitivo.
3. Controllare le condizioni di essiccazione e la temperatura di fusione effettiva rispetto all'intervallo consigliato dal fornitore.
4. Stampi le placche per test e misuri la resistenza alla trazione, l'allungamento alla rottura e le prestazioni di piegatura a freddo.
5. Eseguire il test della propagazione della fiamma e del fumo sul cavo finito prima di rilasciare il lotto in magazzino.

Domande frequenti