Compostos Retardantes a Chama para Fios e Cabos

Wire & Cable
Compostos Retardantes a
Chama para Fios e Cabos
Kurt Bolz e Márcio T. Alves
Novembro 2008
Agenda:
Introdu
ção:
Introdução:
O
ípio para
O Princ
Princípio
para combustão
combustão..
O
O Potencial risco
risco de
de fogo
fogo nos
nos fios
fios e
e cabos
cabos
Tipos de materiais
materiais retardantes
retardantes a chama
chama..
Materiais
Materiais Não
Não Halogenados
Halogenados::
O
íos dos
O Benefic
Beneficíos
dos produtos
produtos Não
Não Hogenados
Hogenados..
O
O
Caracter
ísticas e
étodos de
Características
eM
Métodos
de Testes
Testes mais
mais conhecidos
conhecidos..
Cabos Não Halogenado
Halogenado::
O
ções.
O Especifica
Especificações.
O
O
Tray Cable Burn Video.
O
reas de
ção.
OÁ
Áreas
de aplica
aplicação.
O
érios de
ção de
O Crit
Critérios
de sele
seleção
de produtos
produtos..
O
O
Combustão dos Pol
ímeros
Polímeros
Para surgir um
um fogo
fogo precisamos
precisamos
de três compostos
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 constru
ção em chama
construção
chama..
• O ponto de igni
ção pode ser um curto
ignição
curto-circuito ou sobrecarga
sobrecarga..
• Um caminho para propaga
ção do fogo
propagação
fogo..
• Contribui para aumento da fuma
ça e
fumaça
gera
çao de gases ttóxicos
óxicos e corrosivos
geraçao
corrosivos..
• Pode provocar falha no sistema de
emergência
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 química dos halogênios é o grupo 17
(7A) da tabela periódica dos elementos,
formado pelos seguintes elementos: flúor,
cloro, bromo, iodo e astato ou Astatínio (este
último, radioativo e pouco comum). A palavra
provém do grego e significa formador de
sais.
São tóxicos (exceto o iodo), voláteis em
condições ambientais, podendo ocasionar
queimaduras na pele e nas vias respiratórias.
Benef
ícios dos materiais Retardates
Benefícios
a chama Não Hologenados
Porque Não Halogenados ?
Baixa emissão de fuma
ça
fumaça
10
10
O
O
Visivilmente melhor
ção.
melhor,, menos irrita
irritação.
O
O
Aumento do tempo para sair do local com fogo
fogo..
Baixa Corrosão
O
O
Gasese á
cidos liberados pelo halogênio
ácidos
halogênio,,
corroem e danificam equipamentos durante e
ap
ós o incêndio
após
incêndio..
Baixa Toxidade
O
O
Emissões menos perigosas
O
O
Aumento do tempo para sair do local com fogo
fogo..
As industrias estão seguindo em
dire
ção aos Não Halogenados
direção
Direcionadores
Direcionadores::
– Fatalidades com fogo
Causas de Mortes ligadas ao fogo
Fumaça e gases
Queimaduras
Outros
80%
13%
7%
*Lew , C.F., "Flammability Testing: Fighting Fire With Fire," ME, August
1989, 31-34
– Danos à
s propriedades
às
– Leis
8
Limiting Oxygen Index (LOI) ASTM D2863
LOI é a m
ínima concentra
ção the
mínima
concentração
Oxigênio necess
ário para atender o
necessário
teste de flamabilidade na amostra
amostra..
Ar = 21% O22
LOI pode ser usado para comparar a
retardância à chama dos materiais
materiais..
O
O
O
O
Alto LOI não indica automaticamente um
baixo rea
ção ao fogo
reação
fogo..
Para produtos similares pode se montar
um comparativo
comparativo..
LOI dos Materiais
MATERIAL
Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE)
Polyvinylidene chloride (PVDC)
Polyvinylidene fluoride (PVDF)
Rigid Polyvinyl chloride (PVC)
Nylon 6, 6/6, 11
HFFR polyolefins
Chloroprene rubbers
Chlorosulfonated PE
H alogenated FRPE
Flexible PVC (with 41 % plasticizer)
L0 I VALUE
100
60
44
37 - 42
31 - 33
29 - 48
26 - 30
25 - 30
24 - 30
21.6
O2 in Air
20.8
Thermoplastic Polyethylene
terephthaiate (PET)
Acrylomitrile
-butadiene -styrene (ABS)
Polyethylene (PE)
Natural rubber and SBR foam
Kitchen candle wick in paraffin
20
18 - 34
17.4
17.0
16
Performance dos Retardantes a Chama
– Depende:
Performance do Material (ex.: Produtos
Dow FR)
Performance dos cabos
– Construção, Espessura do material,
etc.
– Qualidade de produção dos
fabricantes de cabos
11
Testes para materias Não Halogenados
Flamabilidade
Flamabilidade::
Gases Á
cidos:
Ácidos:
O
O
ASTM D2863 LOI
(USA)
O
O
IEC 754 - 2
(International)
O
O
BS 2782 LOI (UK)
O
O
MIL C24643 (USA)
O
O
UL
-94 V0 (USA)
UL-94
O
O
O
O
NES 715 (UK) Critical
temperature index
VDE 0472; Part 813
(Germany)
Fuma
ça:
Fumaça:
Toxidade
Toxidade::
O
O
ASTM E662 (USA)
O
O
NES 713 (UK)
O
O
NES 711 (UK)
O
O
Pittsburgh Protocol
O
O
JCS 397 (Japan)
F
ísicos:
Físicos:
O
O
Resistência a Fluidos
O
O
Teste UV
LOI - ASTM D2863
Medi
ção do ÏÏndice
ndice de fuma
ça - ASTM E662
Medição
fumaça
Exemplo comparativo do ïïndice
ndice de fuma
ça
fumaça
ASTM E662
ASTM E662
E662 Flaming
Flaming mode
mode (100mil)
(100mil)
SOD max
max
SOD
400
400
350
350
300
300
250
250
200
200
150
150
100
100
50
50
00
PVC
PVC
LS
LS PVC
PVC
HFFR
HFFR
Teste
ás ÁÁcido
cido - MIL
-C-24643
Teste:: GGás
MIL-C-24643
Exemplo comparativo de GGás
ás ÁÁcido
cido MIL
-C-24643
MIL-C-24643
MIL-C-24643
MIL-C-24643
30
30
Acid Gas
Gas %
%
Acid
25
25
20
20
15
15
10
10
55
00
PVC
PVC
LS
LS PVC
PVC
CSPE
CSPE
HFFR
HFFR
TTípicos
ípicos testes de propaga
ção de chama
propagação
Aumento da resitência a chama
Queima
Horizontal
UL-44 HB
JIS C3005
HB
Queima
Vertical
Bandeja
Vertical
IEC 332Part1&2
IEC 332
Part 3
UL-44
VW-1
UL-1685
IEEE 383
JIS C3005 JIS C3521
Vert.
JIS 397
FT-1
FT-4
Riser
País
International
UL-1666
USA
Japan
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
UL-1685
Test Details:
O
O
8
8’’ X 8
8’’ X
X 10
10’’ room
O
O
70,000 Btu burner
O
O
20 minute test time
O
O
Burner at 20
º angle
20º
angle
O
O
8
8’’ Cable
Cable tray
O
O
Exhaust at 23ft33/sec
Passing Criteria:
O
O
Damage < 4
” (1.5m)
4’’ 11
11”
O
O
Total smoke < 150m2
O
O
Peak Smoke < 0.40m2/sec
Exemplos de Instala
ções de cabos
Instalações
Não Halogneados
Securan
ça P
ública:
Securança
Pública:
••Aeroportos
Aeroportos
••Escolas
Escolas
••Prédios
Prédios Oficiais
••Hospitais
Hospitais
Seguran
ça e Prote
ção de
Segurança
Proteção
equipamentos
equipamentos::
••Plantas
Plantas Qu
ímicas
Químicas
••Clean
Clean Rooms
••Salas
Salas de controle
••Návios
Návios / Á
reas Militares
Áreas
••Centrais
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
Industrial Cable
UNIGARD-RE
NonHalogen, Lead-free
Reduced-Emission Compounds
Crosslinkable
UNIGARD-HP
Brominated
High-Performance Compounds
XL Transit/Ship Jackets
Product Summary
DQDE-1388 BK/NT, Navy, Transit, IR Cure
HFDE-1393 BK/NT, Navy, Transit,
A useful
reference!
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
Communications
Cable
Thermoplastic
FR Jackets
Thermoplastic
Electronic Wire
DFDA-1980 NT, Jacket
DGDD-1430 NT, 29% LOI, Insulation
DFDA-1638 NT, Insulation, Jacket
DGDA-1412 NT, 27% LOI, Insulation
DFDE-1638 NT, Insulation, Jacket
DGDA-1487 NT, 50% Expd - MTO Insulation
DFDA-1643 NT, Jacket
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
Product Summary
Appliance Wire
Crosslinkable
Crosslinkable
HFDD-1441 NT, CV, 125°C HB
HFDB-1448 NT, 150°C, No Lead
DFDA-1472 NT, IR Cure, 125°C HB
FR EVA 100 NT EXP1, increases line
speeds for 125°C automotive and appliance
wire insulation
Control Cable
Crosslinkable
XL Jacket
HFDA-6525 NT, VW-1, CV Cure
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
Perguntas!
Obrigado!
Márcio T. Alves
Gerente Técnico W&C SLA
Email: [email protected]
Telef.: 11 – 5188 9841
Cel.: 11 – 7206 3359