Problemas comunes de compuestos LSZH y soluciones prácticas para fabricantes de cables

Por qué los compuestos LSZH se comportan de manera diferente

Los compuestos LSZH logran retardo de llama cargando la matriz de poliolefina con entre un 50 y un 65 por ciento en peso de cargas de hidróxido mineral como trihidróxido de aluminio e hidróxido de magnesio. Esos rellenos se descomponen endotérmicamente entre 180 y 330 grados Celsius, liberan vapor de agua, diluyen la zona de llama y suprimen el humo sin generar ácidos halógenos. La misma fracción alta de relleno crea las vulnerabilidades de procesamiento que se analizan en esta guía.

Cuando la fase mineral no está completamente humedecida por la fase polimérica, aparecen aglomeración, absorción de humedad e interfaces débiles. Cuando el compuesto está bien formulado y estrictamente controlado, funciona sin problemas en líneas de poliolefina estándar y pasa pruebas mecánicas y de fuego de manera consistente. Los cuatro grupos de problemas que aparecen a continuación representan la mayoría de las fallas de campo reportadas por los procesadores de cables, y cada uno de ellos se puede resolver comparando el certificado del lote compuesto con los resultados internos. equipo de prueba de laboratorio .

Superficie rugosa extruida y depósito de matriz

El acabado superficial deficiente y la acumulación de matrices son las quejas más comunes de LSZH, y la causa principal suele estar en el lado del material y no en el lado de la maquinaria.

• Aglomerados de relleno que quedan debido a un corte de composición insuficiente
• Humedad superior al 0,1 por ciento que causa porosidad y separación de la superficie
• Temperatura de fusión excesiva que ablanda la interfaz relleno-polímero
• Un terreno demasiado largo que permite que se acumule material estancado

Las reparaciones comienzan con el compuesto, no con el tornillo. Verifique la dispersión del relleno presionando una película delgada de los gránulos e inspeccionándola en busca de partículas superiores a 50 micrones. Seque los pellets a entre 60 y 85 grados centígrados durante 3 a 4 horas en una secadora deshumidificada. Mantenga la temperatura de la zona de medición dentro de la ventana del proveedor y utilice un tornillo con una relación de compresión inferior a 1:2,5 cuando la línea esté dedicada a LSZH. Como esta revisión de Dispersión del relleno, comportamiento de extrusión e integridad mecánica. Como señala, la calidad de la dispersión se decide aguas arriba, mucho antes de que el pellet llegue a la tolva.

Para líneas de cable de comunicación y datos, un material de funda termoplástico LSZH con una dispersión constante elimina la variable más grande antes de que comience la extrusión.

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Bajo alargamiento y vainas quebradizas

El bajo alargamiento de rotura, el comportamiento frágil al doblarse en frío y las grietas de la vaina después de la instalación forman el segundo grupo de fallas, y se remontan a una adhesión débil entre el relleno hidrófilo y la matriz de poliolefina no polar.

Las partículas de hidróxido mineral son polares; las poliolefinas no lo son. Sin agentes de acoplamiento como silanos o poliolefinas injertadas con maleico, la interfaz falla tempranamente bajo flexión y ciclo térmico. El síntoma típico es un alargamiento en la rotura por debajo del 120 por ciento en el cable terminado, o una fractura frágil durante la prueba de doblado en frío. El envejecimiento termooxidativo empeora el mismo defecto con el tiempo, por lo que la flexibilidad a baja temperatura y el largo plazo Durabilidad del cable en aceite, combustible y exposición a la intemperie. dependen de la misma calidad interfacial.

Si una placa moldeada del compuesto ya falla por debajo del 120 por ciento de alargamiento, ninguna cantidad de ajuste de línea reparará el cable terminado; el grado del material o la ruta de reticulación deben cambiar.

Captación de humedad y control de enlace cruzado

La humedad es el asesino silencioso en la producción de LSZH, porque los mismos rellenos minerales que proporcionan retardo de llama son higroscópicos y extraen agua del aire rápidamente.

Una bolsa abierta de LSZH que se deja durante la noche en un taller húmedo puede acumular entre un 0,15 y un 0,3 por ciento de humedad, lo que es suficiente para producir separación, rugosidad de la superficie y deslizamiento del tornillo en una línea de 70 mm. Con LSZH reticulable con silano, el peligro se duplica: la humedad residual provoca una reticulación prematura dentro del cilindro, mientras que el paso de curado previsto después de la extrusión aún necesita una exposición controlada a la humedad.

• Mantenga selladas las bolsas sin abrir y consuma los pellets abiertos dentro de las 24 horas siguientes.
• Secar entre 60 y 85 grados Celsius durante 3 horas antes de la extrusión.
• No seque demasiado los grados reticulables con silano; siga la ventana exacta del proveedor
• Verifique el contenido de humedad con un analizador cuando la velocidad de la línea sea importante

A material de cable LSZH reticulable con silano con una calidad de polímero base estable reduce la ventana de curado y hace que el control del proceso sea más indulgente.

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Fallos en las pruebas de incendio y desajuste de clases

Cuando un lote de cables no supera la prueba de propagación de llama EN 50399 o la prueba de densidad de humo, la causa suele ser una falta de coincidencia entre el grado certificado y el compuesto que realmente se encuentra en la tolva.

Los compuestos LSZH se especifican por clase de fuego, desde B1 y B2 hasta C y Dca. Sustituir un cable más barato y de clase inferior o aceptar un lote similar no certificado es la razón más común por la que un cable terminado pierde su clasificación. Los datos del compuesto verificado incluyen el índice límite de oxígeno, la densidad del humo, el pH y la conductividad de los gases de combustión, medidos en el lote exacto entregado.

Los datos de clasificación documentados son la única base confiable para una reclamación B1. un Compuesto de funda LSZH de grado B1 Los cables de alimentación deben llegar con evidencia de pruebas de liberación de calor, producción total de humo y tasa de propagación de llamas.

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Un flujo de trabajo de solución de problemas de cinco pasos

Comience con el certificado del lote compuesto en lugar del extrusor, y la mayoría de los problemas de LSZH se resuelven en un turno de trabajo.

1. Verifique los datos del lote entrante: contenido de relleno, humedad, índice de flujo de fusión y el informe de prueba certificado del proveedor.
2. Inspeccione la superficie extruida y el patrón actual del tornillo en busca de signos de humedad o aglomeración de relleno.
3. Audite las condiciones de secado y la temperatura de fusión real con respecto a la ventana recomendada por el proveedor.
4. Moldee placas de prueba y mida la resistencia a la tracción, el alargamiento a la rotura y el rendimiento de doblado en frío.
5. Realice la prueba de propagación de llama y humo en el cable terminado antes de liberar el lote para almacenar.

Preguntas frecuentes