O uso do PVC no recobrimento de fios e cabos

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O uso do PVC no recobrimento de fios e cabos

Confira aqui tudo sobre uma das principais propriedades do PVC: a resistência ao fogo

Os profissionais que todos os dias manipulam os materiais elétricos e que são responsáveis pela segurança das instalações prediais e domésticas estão habituados a ver materiais plásticos recobrindo os fios e cabos e sabem da importância desses produtos como isolantes da eletricidade.

O que muitos não sabem em profundidade é como se dá esse isolamento e por que alguns materiais possuem essa capacidade e outros não. Esse artigo objetiva trazer algumas informações sobre um dos plásticos mais utilizados no recobrimento dos fios e cabos em todo a mundo: o policloreto de vinila, popular- mente conhecido como vinil ou PVC.

O PVC é um dos materiais plásticos de melhor custo-benefício atualmente disponíveis no mercado. Entre outras razões, suas excelentes propriedades técnicas justificam a qualidade deste polímero. Suas propriedades mecânicas e elétricas, por exemplo, tornam este material ideal para o uso em isolamento e recobrimento de fios e cabos.

Análises feitas ao redor do mundo mostram que cerca de um milhão de toneladas de PVC são usadas para aplicações elétricas somente na Europa Ocidental. No mundo essa cifra mais do que dobra. Isso representa 75% de todo o mercado de compostos plásticos que são específicos para o isolamento elétrico.

O que é o PVC?

O PVC é o segundo plástico mais produzido em todo o mundo, uma cifra que já ultrapassa 25 milhões de toneladas. Ele é produzido a partir de 43% de petróleo e 57% de cloro proveniente do sal comum (cloreto de sódio), cujas reservas são suficientes para milhares de anos. Os Estados Unidos e a Europa são os maiores produtores mundiais e, isoladamente, o Brasil é um dos grandes produtores internacionais.

Podemos dizer que isso se deve ao fato de o PVC ser considerado um polímero polivalente. Esta abrangência ocorre por ele se apresentar com formatos muito rígidos (tais como os tubos e conexões para água e esgoto e janelas) ou altamente flexíveis (como bolsas de sangue, filmes para recobrimento de alimentos, fios e cabos, entre outros). O produto de PVC pode ser em qualquer cor, transparente ou opaco.

É a molécula de cloro a responsável pelo caráter natural antichama e pelas inúmeras formas e propriedades do PVC. Primeiramente, o cloro torna o polímero compatível com uma grande faixa de aditivos, tornando possível alterar as características do produto final e também diversas formas de processamento como extrusão, injeção, espalmagem, calandragem, entre outras. Quando exposto ao fogo, sua performance é excelente, uma vez que possui características antichama e auto-extinguível, ou seja, basta retirar a fonte de calor que imediatamente a chama se apaga.

O PVC vem sendo comercializado desde os anos 30 e as evoluções nas formulações não param de evoluir. Estas constantes melhorias tecnológicas permitem atingir novas especificações, tornando os produtos em PVC cada vez mais competitivos e seguros.

Performance dos fios e cabos

Da concepção ao desenvolvimento e produção final de um condutor elétrico, é essencial ter um profundo controle de qualidade da matéria-prima utilizada. Saber sua origem, suas características e a melhor forma de processá-la são informações fundamentais na obtenção de um bom produto.

Devido ao caráter essencialmente técnico de um condutor elétrico é importante, quando aplicado, a utilização de resinas e/ou compostos de PVC provenientes de fornecedores idôneos e que possam auxiliar na obtenção de formulações que proporcionem produtos cada vez mais seguros e tecnicamente adequados para a utilidade a que se destinam.

Conheça os fatores que influenciam diretamente a performance do PVC no fogo

Ignitabilidade - Se um material não entra em ignição, não há fogo. Além disso, uma baixa ignitabilidade é a primeira linha de defesa contra o fogo. Todos os materiais orgânicos entram em ignição mas, quanto maior a temperatura necessária para o material entrar em ignição, mais seguro ele é.

A resistência à ignição é geralmente avaliada pela aplicação de testes com chamas padronizadas de vários tipos ou temperaturas em vários níveis. Neste contexto, é possível determinar a temperatura de ignição de cada material usando testes tradicionais como o ASTM D1929, que indica as temperaturas de auto-ignição e de flash-ignição para os materiais mais tradicionais. Neste caso, os materiais de PVC testados têm flash point de 391^ºC. Uma outra forma de medir essa propriedade é por meio da determinação do tempo necessário para que o material entre em ignição ou o calor mínimo necessário. Um dos procedimentos para se medir estas propriedades está descrito na norma ASTM E1354 (cone calorimétrico).

A maioria das formulações de PVC é difícil de entrar em ignição, a não ser formulações altamente plastificadas que podem ser exceções à regra. Usualmente, as espécies em PVC testadas queimam somente enquanto a chama teste está em contato com a amostra e, normalmente, não há propagação da chama.

Propagação de chama - Os testes de propagação de chama mostram a tendência do material em contribuir para o alastramento do fogo. Mede também a rapidez de queima e a capacidade do material em sustentar a combustão. Um material que possua baixa taxa de propagação é extremamente desejável, uma vez que este fator é determinante para se conhecer o tamanho do fogo, os riscos da fumaça e a corrosão e toxicidade dos gases produzidos.

Também nestes testes as formulações de PVC (exceto as altamente plastificadas) têm uma performance muito boa. Laboratórios credenciados, como o Underwriters Laboratórios, costumeiramente analisam estes compostos com resultados excelentes.

Os testes de propagação de chama também estão incluídos na maioria das regulamentações destinadas a selecionar materiais para uso na construção civil e muitas formulações e produtos de PVC atendem completamente a estas normas. Normalmente esses materiais mostram uma baixa taxa de propagação de chama mesmo em ensaios críticos de aquecimento.

Taxa de calor liberado - Quando tratamos do assunto fogo, a principal questão a ser respondida é sobre a extensão da chama. A propriedade que responde a esta questão é justamente a faixa de perda de calor ou o calor liberado. Como sabemos, todos os materiais desprendem calor quando queimados, e esta quantidade liberada é o fator chave para se determinar o tamanho do fogo que será gerado e sua severidade.

Um material em combustão somente conseguirá propagar o fogo para materiais vizinhos se este conseguir passar energia suficiente para isso. No que se refere ao perigo do fogo para as pessoas envolvidas, isto faz com que esta propriedade de o material liberar calor seja mais importante até do que a facilidade de o material entrar em ignição, emitir fumaça tóxica ou propagar suas chamas.

 Evidentemente, a maior causa de vítimas durante incêndios acidentais é a toxicidade da fumaça e a conseqüente intoxicação das pessoas, mas o acidente somente tomará dimensões ameaçadoras se a taxa de calor liberado pelos materiais for suficientemente alta para fazer com que os outros materiais entrem em combustão generalizando o fogo.

Nos últimos anos, houve um grande desenvolvimento nos métodos para testes a serem usados na medição do calor liberado, todos baseados em escalas calorimétricas com o princípio do consumo de oxigênio. O cone calorimétrico é o aparelho mais usado para se medir esta propriedade. A inerente capacidade do PVC de impedir o avanço da chama faz com que sua performance neste teste aponte resultados excelentes.  

Fonte: Revista Pirelli Club n° 16 - Coluna: Artigo Técnico
Colaboração - Solvay Indupa

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