BR112017004764B1

BR112017004764B1 - Cabo resistente ao fogo, e, composição ceramificável extrusável

Info

Publication number: BR112017004764B1
Application number: BR112017004764-0A
Authority: BR
Inventors: Vito Scrima; Fabio TOSI
Original assignee: Prysmian S.P.A
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2021-10-13
Also published as: EP3192082A1; US20170250007A1; ES2727716T3; BR112017004764A2; AU2014405826A1; CN106688052A; AU2014405826B2; NZ729332A; CN106688052B; WO2016038427A1; DK3192082T3; EP3192082B1; US10068684B2

Abstract

cabo resistente ao fogo, e, composição ceramificável extrusável. um cabo resistente ao fogo compreendendo: pelo menos um elemento de condução; pelo menos uma camada, circundando o referido elemento de condução, feito de uma composição ceramificável compreendendo: um material polimérico compreendendo um copolímero de acetato de vinila/etileno como polímero principal; pelo menos 25% em peso de sílica; um agente fundente selecionado a partir de óxidos de metal alcalino ou os precursores destes; um agente de estabilização compreendendo pelo menos um de mgo, cao, pbo, b2o3, ou um precursor destes; a partir de 0,1% em peso a 5% em peso de um hidróxido selecionado a partir de hidróxido de magnésio, hidróxido de alumínio e as misturas destes; as porcentagens acima sendo expressas em relação ao peso da composição ceramificável. na exposição às temperaturas elevadas, tais como, aquelas encontradas no caso de fogo, a composição ceramificável é transformada em um material de cerâmica capaz de proteger o elemento de condução de fogo e estresses mecânicos. o cabo resistente ao fogo da presente invenção pode continuar operando em condições de fogo durante um certo período de tempo.

Description

DESCRIÇÃO Fundamentos da invenção

[001] A presente invenção se refere a um cabo resistente ao fogo. Mais particularmente, a presente invenção se refere a um cabo de dados ou elétrico resistente ao fogo que é capaz de continuar a operar e manter a integridade do circuito durante um certo período de tempo quando submetido ao fogo. O cabo da presente invenção também é resistente à água e aos estresses mecânicos, tais como, aqueles causados pelos jatos de água empregados nas operações de extinção de fogo.

[002] Como conhecido, por exemplo, a partir de CEI EN 50200 e CEI 20-22/2, um cabo de dados ou elétrico resistente ao fogo (conhecido como um cabo "resistente ao fogo") é um cabo configurado a fim de ser capaz de continuar para funcionar com desempenho aceitável até mesmo se, devido a um fogo, é exposto a uma chama direta durante um período de tempo, em temperaturas de até 800°C - 900°C ou acima.

[003] Os cabos resistentes ao fogo são empregados para vários propósitos nos campos das construções civis e transporte, onde são empregados, por exemplo, nas iluminações de emergência, alarme e sistemas automáticos de detecção de fogo, sistemas de extinção de fogo, saídas automáticas de emergência, sistemas de elevação, ativação de saídas de fumaça ou persianas, ventiladores, condicionamento de ar, e telefone e sistemas de vídeo vigilância.

[004] No estado da técnica, os cabos resistentes ao fogo são conhecidos os quais compreendem as composições formando uma cerâmica resistente ao fogo em temperaturas elevadas. US 2006068201, por exemplo, descreve os cabos elétricos compreendendo uma camada de isolamento e/ou um revestimento para fornecer uma cerâmica resistente ao fogo em condições de fogo, a camada de isolamento e/ou camada de revestimento compreendendo: - pelo menos 15% em peso com base no peso total da composição de uma composição a base de polímero compreendendo pelo menos 50% em peso de um polímero orgânico; - pelo menos 15% em peso com base no peso total da composição de um enchimento de mineral de silicato, e - pelo menos uma fonte de óxido fundente que está opcionalmente presente no referido enchimento de mineral de silicato, em que após a exposição a uma temperatura elevada experimentada em condições de fogo, um óxido fundente está presente em uma quantidade a partir de 1 a 15% em peso do resíduo.

[005] O óxido fundente é provavelmente para ser óxido de boro ou um óxido de metal selecionado a partir dos óxidos de potássio e de sódio. Um precursor do óxido fundente pode ser um precursor de carbonato de metal para os óxidos de metal. O borato de zinco é um precursor útil para o óxido bórico. A composição pode conter dióxido de silício como resultado de ser exposto à temperatura elevada. A sílica também pode ser adicionada como um componente de enchimento separado.

[006] WO 2010/142917 descreve um cabo elétrico que inclui uma camada de isolamento incluindo uma primeira camada de polímero circundando o condutor elétrico, a primeira camada sendo obtida a partir de uma primeira composição incluindo um polímero matriz formado a partir de um polímero termoplástico, e pelo menos uma carga formadora de cerâmica. A camada de isolamento também inclui uma segunda camada de polímero reticulado circundando a referida primeira camada, a segunda camada sendo obtida a partir de uma segunda composição incluindo um polímero matriz contendo poliolefinas e substancialmente livre de qualquer carga formadora de cerâmica ou composto de halogênio.

[007] A carga formadora de cerâmica pode ser selecionada a partir de uma carga de cerâmica fundível e uma carga refratária ou mistura destas. A carga de cerâmica fundível pode ser pelo menos uma carga de mineral selecionada a partir de borato de zinco. A carga refratária pode ser pelo menos uma carga de mineral selecionada a partir de óxido de magnésio, óxido de cálcio, óxido de alumínio, óxido de silício. A segunda composição pode compreender uma carga de mineral diferente a partir dessa da primeira composição, por exemplo, hidróxido de magnésio ou trióxido de alumínio. A carga de mineral também pode ser um carbonato. A segunda composição compreende pelo menos 90 partes em peso de carga de mineral para 100 partes em peso de polímero.

[008] WO 2011/112704 se refere aos invólucros de cabos e isolamento com micropartículas de óxido empregadas com cabo e componentes do cabo para aumentar o retardamento da chama. Em particular, o material de isolamento e/ou o invólucro e/ou o leito incluem micropartículas de óxido para formar um compósito. Os óxidos preferidos incluem silício, alumínio, magnésio e seus óxidos duplos. Os óxidos de Zn e de Fe também podem ser adequados para algumas modalidades. As micropartículas de óxido são, de preferência, partículas amorfas não porosas sólidas. As micropartículas de óxido podem ser adicionadas ao polietileno ou etileno vinil acetato. A concentração das micropartículas de óxido pode ser de cerca de 1 a 80% em peso do isolamento, e mais preferido de cerca de 3 - 25%. O compósito isolamento pode incluir triidrato de alumina, hidróxido de magnésio, borato de zinco.

Sumário da Invenção

[009] Se bem que trabalhando em muitas circunstâncias, os cabos resistentes ao fogo contendo as composições ceramificáveis conhecidos na técnica, na exposição às temperaturas elevadas normalmente encontrados em um fogo, podem levar à formação de uma camada de cerâmica que não é uniforme e aderente devido à formação de rachaduras ou bolhas.

[0010] O Requerente assim enfrentou o problema de fornecer os cabos resistentes ao fogo compreendendo as composições ceramificáveis que na exposição ao fogo são transformadas em camadas de cerâmica sólidas aderentes e uniformes, as quais são substancialmente livres de rachaduras e bolhas.

[0011] Além do mais, a fim de assegurar o funcionamento correto, os cabos devem ser capazes de resistir a estresses mecânicos intensos, tais como, vibração, impacto, compressão e assim por diante, os quais são tipicamente submetidos durante as operações de evacuação e extinção do fogo (por exemplo, jatos de água pelos hidrantes).

[0012] O Requerente constatou que em uma composição polimérica contendo sílica como agente de ceramificação, a presença de certo agente de estabilização e agente fundente pode fornecer a formação de resíduo carbônico adequado para manter o cabo em condição de funcionamento na presença de fogo e estresse mecânico.

[0013] Em particular, os problemas acima e outros que aparecerão mais evidentemente a partir da descrição que segue podem ser resolvidos por meio do fornecimento de um cabo com uma camada feita de uma composição ceramificável compreendendo um copolímero de acetato de vinila/etileno como material de polímero base em que é dispersa pelo menos: uma quantidade maior do que 25% em peso de sílica, um agente de estabilização selecionado a partir de pelo menos um de MgO, CaO, PbO, B2O3 ou um precursor destes para o fornecimento de estabilidade mecânica ao resíduo carbônico, um agente fundente selecionado a partir de fundente alcalino para acelerar a formação de derivados de silício termicamente estáveis e uma menor quantidade (não maior do que 5% em peso) de um hidróxido inorgânico retardante de chama para diminuir a combustão da matriz polimérica.

[0014] A composição ceramificável acima, na exposição às temperaturas elevadas, tais como, aquelas causadas por um fogo, reage para formar uma camada de cerâmica tendo excelentes propriedades resistentes ao fogo e que é substancialmente livre de rachaduras e bolhas. Além do mais, a camada de cerâmica tem uma resistência mecânica de modo que o cabo possa resistir aos estresses mecânicos, tais como, aqueles gerados pelo impacto dos jatos de água dos hidrantes. A camada resistente ao fogo da presente invenção deste modo eficazmente protege o elemento de condução de um fogo, permitindo o cabo operar e fornecer a integridade do circuito no caso de um fogo durante um certo período de tempo.

[0015] Por conseguinte, de acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção se refere a um cabo resistente ao fogo compreendendo: pelo menos um elemento de condução; pelo menos uma camada, circundando o referido elemento de condução, feito de uma composição ceramificável compreendendo: - um material polimérico compreendendo um copolímero de acetato de vinila/etileno como polímero principal; - pelo menos 25% em peso de sílica; - um agente fundente selecionado a partir de óxidos de metal alcalino ou um precursor destes; - um agente de estabilização compreendendo pelo menos um de MgO, CaO, PbO, B2O3, ou um precursor destes; - a partir de 0,1% em peso a 5% em peso de um hidróxido selecionado a partir de hidróxido de magnésio, hidróxido de alumínio e as misturas destes; as porcentagens acima sendo expressas em relação ao peso da composição ceramificável.

[0016] De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção se refere a uma composição ceramificável extrusável compreendendo: - um material polimérico compreendendo um copolímero de acetato de vinila/etileno como polímero principal; - pelo menos 25% em peso de sílica; - um agente fundente selecionado a partir de óxidos de metal alcalino ou um precursor destes; - um agente de estabilização compreendendo pelo menos um de MgO, CaO, PbO, B2O3, ou um precursor destes; - a partir de 0,1% em peso a 5% em peso de um hidróxido selecionado a partir de hidróxido de magnésio, hidróxido de alumínio e as misturas destes; - as porcentagens acima sendo expressas em relação ao peso da composição ceramificável.

[0017] De acordo com a presente invenção, pela expressão "composição ceramificável" é significada uma composição extrusável que, quando exposta a aquecimento intenso, por exemplo, tal como, aquele produzido por um fogo, pelo menos parcialmente combustões e forma um material aderente de cerâmica que tem uma resistência mecânica adequada para substancialmente manter sua integridade estrutural, isto é, as dimensões originais obtidas após a extrusão, até mesmo em uma tensão térmica ou mecânica.

[0018] Para o propósito da presente descrição e das reivindicações que seguem, exceto onde de outra forma indicado, todos os números expressando valores, quantidades, porcentagens, e assim por diante, são para serem entendidos como sendo modificados em todos os exemplos pelo termo "cerca de". Da mesma forma, todas as faixas incluem qualquer combinação dos pontos mínimos e máximos descritos e incluem quaisquer faixas intermediárias aqui, as quais podem ou não podem ser especificamente enumeradas aqui.

[0019] Para o propósito da presente descrição e das reivindicações que seguem, exceto onde de outra forma indicado, as porcentagens em peso de cada componente que forma a composição ceramificável são expressas em relação ao peso da composição ceramificável.

[0020] Para o propósito da presente descrição e das reivindicações que seguem, a quantidade de cada componente pode ser expressa também nos termos de “cem partes de borracha” (phr), isto é, nos termos das partes em peso do componente em relação ao peso total do material polimérico presente na composição ceramificável.

[0021] O cabo resistente ao fogo da presente invenção pode ser empregado para o transporte de energia elétrica ou dados.

[0022] Quando o cabo da presente invenção é um cabo elétrico, de preferência o referido cabo elétrico é um cabo para o transporte de correntes elétricas de baixa tensão (LV), isto é, correntes elétricas de tensões igual a ou menores do que 1 kV.

[0023] De acordo com a presente invenção, pela expressão "elemento de condução" é significado um elemento alongado tendo um comprimento indefinido que pode ser ou feito de um material eletricamente condutor, por exemplo, cobre ou alumínio ou compósito destes, para o transporte de energia elétrica ou pode ser uma fibra óptica para o transporte de luz.

[0024] De acordo com a presente invenção, o elemento de condução é envolvido por pelo menos uma camada compreendendo uma composição ceramificável (daqui em diante referido também como “camada ceramificável”).

[0025] O copolímero de acetato de vinila/etileno da composição ceramificável da invenção pode ser reticulado.

[0026] Quando o cabo da presente invenção é um cabo de alimentação, o copolímero de acetato de vinila/etileno é, de preferência, reticulado. Quando o cabo da presente invenção é um cabo de telecomunicação contendo fibras ópticas como elemento de condução, o copolímero de acetato de vinila/etileno é, de preferência, não reticulado.

[0027] Quando o cabo da presente invenção é um cabo de alimentação, a camada ceramificável é, de preferência, empregada como camada de leito (ou enchimento intersticial) e/ou bainha externa.

[0028] Quando o cabo da presente invenção é um cabo de telecomunicação contendo fibras ópticas como elemento de condução, a camada ceramificável é, de preferência, empregada como invólucro de cabo.

[0029] A composição ceramificável compreende um material polimérico compreendendo um copolímero de acetato de vinila (EVA)/etileno como polímero principal. Por “polímero principal” é significado que o referido pelo menos um copolímero de EVA está presente em uma quantidade de pelo menos 60% em peso, de preferência, maior do que 90% em peso em relação ao peso do material polimérico. De preferência, a quantidade do referido pelo menos um copolímero de EVA é de até 100% em peso em relação ao peso da composição de polímero.

[0030] Em uma modalidade preferida, o material polimérico compreende pelo menos dois copolímeros de EVA tendo diferentes teores de acetato de vinila, como polímero principal. A mistura de dois diferentes copolímeros pode melhorar a processabilidade da composição, por exemplo, no termo das propriedades reológicas, e as características mecânicas do produto extrusado.

[0031] Outros polímeros que podem ser incluídos no material polimérico, em quantidade igual a ou menor do que 40% em peso, de preferência, de menos do que 30% do peso do material polimérico, pode ser selecionado a partir de polietileno (PE), em particular PE de baixa densidade (LDPE), PE de média densidade (MDPE), PE de elevada densidade (HDPE) e PE linear de baixa densidade (LLDPE); copolímeros elastoméricos de etileno - propileno (EPM) ou terpolímeros de etileno-propileno-dieno (EPDM); copolímeros de etileno/[met]acrilato; copolímeros termoplásticos de α- olefina/etileno; e seus copolímeros ou misturas mecânicas.

[0032] De preferência, o material polimérico está presente na composição ceramificável em uma quantidade de pelo menos 20% em peso, de preferência, a partir de 30% em peso a 50% em peso com base no peso da composição ceramificável.

[0033] A composição ceramificável da invenção compreende sílica (SiO2) em uma quantidade de pelo menos 25% em peso (de cerca de 66 phr). De preferência, a quantidade de sílica é de 30% em peso a 60% em peso (de cerca de 80 a 160 phr), mais de preferência a partir de 30% em peso a 50% em peso (80 - 130 phr). Um teor de sílica menor do que 25% em peso poderia resultar em insuficiente para o fornecimento de uma composição que é ceramificável. Um teor de sílica maior do que 60% em peso poderia dar lugar a uma composição ceramificável com propriedades mecânicas não adequadas para o uso como uma camada do cabo e/ou para a produção desta.

[0034] Vantajosamente, a sílica da composição ceramificável da invenção é sílica amorfa. De preferência, a sílica amorfa é um material em pó em que as partículas têm uma forma substancialmente esférica. O uso de uma sílica amorfa feita de partículas substancialmente esféricas permite a extrusão da composição ceramificável compreendendo a quantidade significante de sílica (maior do que 25% em peso) sem o aumento da viscosidade da composição a uma extensão tornando incômodo ou até mesmo impossível à extrusão, pelo menos em uma velocidade industrialmente aplicável.

[0035] O diâmetro médio (D50) das partículas esféricas de sílica está, de preferência, dentro da faixa de 100 - 200 nm. A área de superfície específica (como avaliada pelo método de BET) está, de preferência, dentro da faixa d 10 - 30 m2/g. Uma sílica comercial que pode ser para a realização da presente invenção é vendida pela Elkem AS (Noruega) com o nome comercial SIDISTAR® R320.

[0036] A composição ceramificável compreende um agente fundente selecionado a partir de óxidos de metal alcalino ou os precursores destes. De preferência, o agente fundente é selecionado a partir de precursores de óxidos de metal alcalino, tais como, carbonato de sódio, carbonato de potássio e as misturas destes, porque os óxidos de metal alcalino, como tais podem ter uma corrosividade e/ou reatividade difícil de manusear em uma instalação industrial.

[0037] Vantajosamente, na composição ceramificável da invenção o agente fundente está presente em uma quantidade de pelo menos 3% em peso, de preferência de pelo menos 5% em peso. De preferência, o agente fundente está presente em uma quantidade de até 15% em peso, de preferência de até 12% em peso.

[0038] A composição ceramificável compreende um agente de estabilização compreendendo pelo menos um de MgO, CaO, PbO e B2O3 ou um precursor destes. Por exemplo, o borato de zinco pode ser empregado como uma fonte de B2O3 e MgCO pode ser empregada como fonte de MgO.

[0039] Na composição ceramificável da invenção o agente de estabilização pode compreender um composto único ou uma mistura de compostos. Em uma modalidade, o agente de estabilização é uma mistura de MgO, CaO, PbO ou dos precursores dos referidos óxidos. De preferência, o agente de estabilização é uma mistura de CaO, PbO e MgO ou um precursor de MgO. Um precursor particularmente preferido de MgO é MgCO3.

[0040] Em outra modalidade, o agente de estabilização é uma mistura de CaO, PbO ou dos precursores dos referidos óxidos.

[0041] Em uma outra modalidade, o agente de estabilização é selecionado a partir de B2O3 ou um precursor deste. Um precursor particularmente preferido de B2O3 é borato de zinco.

[0042] Vantajosamente, a composição ceramificável compreende partir de 5% em peso a 15% em peso de agente de estabilização.

[0043] A composição ceramificável da presente invenção compreende partir de 0,1 a 5% em peso, de preferência a partir de 1 a 3,5% em peso, de um hidróxido selecionado a partir de hidróxido de magnésio, hidróxido de alumínio e as misturas destes. De preferência, o hidróxido é hidróxido de alumínio.

[0044] Sem querer ficar preso a qualquer teoria para explicar a presente invenção, o Requerente acredita que o agente fundente favorece a formação de compostos de silicatos iniciando a partir das partículas de sílica e as partículas de óxido presentes na composição ceramificável. Para esta finalidade, o óxido fundente pode ter o efeito de reduzir a temperatura de fusão da sílica deste modo favorecendo sua reação com os óxidos de metal alcalino gerados pelo agente fundente. Os silicatos formados contribuem para a formação da camada de cerâmica, que é reforçada pelos agentes de estabilização. A combinação acima dos componentes leva à transformação da composição ceramificável da presente invenção em um material aderente de cerâmica capaz de resistir às temperaturas elevadas, tais como, aquelas ocorrendo no caso de fogo, e resistir aos estresses mecânicos, tais como aqueles gerados pelos jatos de água dos sistemas de combate ao fogo. A camada de cerâmica também é substancialmente livre de bolhas e rachaduras visíveis.

[0045] A composição ceramificável da presente invenção também pode incluir outros componentes, tais como, lubrificantes, plastificantes e antioxidantes.

[0046] Além do mais, para melhorar a compatibilidade entre o enchimento inorgânico da composição ceramificável e do material polimérico, um agente de acoplamento pode ser adicionado à composição ceramificável. O referido agente de acoplamento pode ser selecionado, por exemplo, a partir de: compostos de silano saturado ou compostos de silano contendo pelo menos um etileno não saturação; epóxidos contendo pelo menos um etileno não saturação; titanatos orgânicos; ácidos mono- ou dicarboxílico contendo pelo menos um etileno não saturação, ou seus derivados, tais como, por exemplo, anidridos ou ésteres.

[0047] Em uma modalidade preferida, pelo menos o polímero base da composição ceramificável é reticulado. A reticulação pode ser obtida por meio da inclusão na composição ceramificável de um ou mais agentes de reticulação, de preferência compostos de peróxido, e possivelmente co- agentes de cura, tais como, compostos de trialilcianurato.

[0048] A composição ceramificável pode ser preparada por meio da misturação de seus componentes com qualquer método adequado conhecido na técnica de preparação de polímero, tais como, misturadores internos, extrusores de duas hélices, amassadores, misturadores de fita e assim por diante.

[0049] A produção do cabo de acordo com a presente invenção pode ser realizada de acordo com as técnicas conhecidas, particularmente por meio de extrusão de uma camada da composição ceramificável sobre o elemento de condução, e em seguida, de preferência, por meio da reticulação de tal composição ceramificável.

Breve Descrição dos Desenhos

[0050] Outras características devem ser evidentes a partir da descrição detalhada dada daqui em diante com referência aos desenhos anexos, em que:

[0051] A Figura 1 é uma visão de perfil de um cabo de acordo com a invenção para transmissão de potência em baixa tensão.

[0052] A Figura 2 mostra uma visão de perfil de um cabo de acordo com a invenção para telecomunicação.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas

[0053] Com referência à Figura 1, o cabo de alimentação resistente ao fogo 10 de acordo com a presente invenção pode ser do tipo tripolar compreendendo três elementos de condução ou condutores 2 cada um revestido por uma camada de isolamento 3 para formar um núcleo 1. Os três condutores 2 com as camadas relevantes de isolamento 3 são cercadas por uma bainha externa 5. Os três núcleos 1 são margeados juntos formando zonas intersticiais definidas como os espaços entre os núcleos 1 e o cilindro (a bainha externa 5) circundando tais núcleos. Um leito ou enchimento intersticial 4 preenche as referidas zonas intersticiais.

[0054] A constante de isolamento ki da camada de isolamento elétrica 3 é, de modo que, as propriedades de isolamento elétrico necessárias são compatíveis com os padrões (por exemplo, IEC 60502 ou outros equivalentes a este). Por exemplo, a camada de isolamento elétrica 3 tem uma constante de isolamento ki igual a ou maior do que 3,67 MOInipkm a 90°C.

[0055] Os condutores 2 podem ser na forma de bastão sólido ou de arames empacotados feitos de metal eletricamente condutor, tal como, cobre ou alumínio ou seu compósito.

[0056] De acordo com uma primeira modalidade, a bainha externa 5 é feita da composição ceramificável da presente invenção.

[0057] De acordo com uma segunda modalidade, o leito 4 é feito da composição ceramificável da presente invenção.

[0058] Com referência a Figura 2, um cabo de telecomunicação resistente ao fogo 20 de acordo com a presente invenção compreende uma pluralidade de fibras ópticas 21 agrupadas e alojadas em módulos 22 no material polimérico, opcionalmente também contendo material de bloqueio de água (não mostrado) na forma de gel ou filamentos. Os módulos 22 são margeados em torno de um membro central de resistência 23 e um invólucro 24 envolve os módulos e membro de resistência.

[0059] De acordo com uma modalidade da invenção, o invólucro 24 é feito da composição ceramificável da presente invenção.

[0060] A presente descrição mostra apenas algumas modalidades de um cabo de acordo com a invenção. As modificações adequadas podem ser feitas para aquelas modalidades de acordo com as necessidades da técnica específica e requisitos da aplicação sem o afastamento do escopo da invenção.

[0061] Os exemplos que seguem são fornecidos para também ilustrar a invenção.

EXEMPLOS

[0062] As amostras da composição ceramificável de acordo com a presente invenção foram preparadas por meio da misturação de todos os componentes em um misturador interno Banbury (volume: 1,6 l; fator de enchimento 80%; rotação de velocidade: 50 rpm; temperatura de descarga do composto: 140°C). As amostras comparativas 009 - 011 também foram preparadas com o mesmo aparelho. As composições de todas as amostras foram preparadas por meio do uso de componentes e quantidades (expressas como% em peso em relação ao peso total da composição) como apresentado na Tabela 1. Tabela 1

- EVA A: etileno copolímero de acetato de vinila contendo 28% em peso de acetato de vinila em relação ao peso do copolímero; - EVA B: etileno copolímero de acetato de vinila contendo 45% em peso de acetato de vinila em relação ao peso do copolímero; - EBA: copolímero de acrilato de butila/etileno contendo 18% em peso de acrilato de butila em relação ao peso do copolímero; - SiO2: sílica amorfa, BET = 20 m2/g, D50 = 150 nm (Sidistar R 320 TM); - Aditivos: vinil tri(2-metoxietóxi) silano (agente de acoplamento), polidimetilsiloxano (auxiliar de processamento), pentaeritritol tetracis (3-(3,5-di-TERC-butil -4-hidroxifenil) propionato) (antioxidante), 1,3- 1,4-bis(TERC- butilperoxiisopropil)- benzeno (agente de reticulação); cianurato de trialila (co-agente de cura).

[0063] As composições marcadas com um asterisco são exemplos comparativos.

[0064] Cada composição foi feita na forma de placas, reticulada durante 15 minutos a 180°C e em seguida testada. Em particular, propriedades mecânicas, isto é, alongamento na ruptura (EB - expresso como as porcentagem) e resistência à tração (TS - expressa em Mpa) foram avaliados em placas de 200 x 200 x 1 mm, ao mesmo tempo que os testes de fogo foram realizados em tabletes obtidos da placas de 150 x 100 x 3 mm.

[0065] Os testes de fogo foram realizados colocando-se os tabletes em um forno de mufla em temperaturas de 600°C, 800°C e 1000°C. O comportamento dos tabletes em aquecimento foi avaliado pela inspeção visual e, quando resfriado, por meio de martelamento suave para testar a integridade do resíduo carbônico.

[0066] Os resultados dos testes mecânicos e de fogo são relatados na Tabela 2. Tabela 2.

[0067] O EB e a TS devem ser, respectivamente, maiores do que 120% e 9,0 MPa, de acordo com IEC 60092-359:SHF2.

[0068] Um teste de fogo “SIM” significa que a amostra manteve sua integridade e forma sem rachaduras comprometendo sua resistência mecânica ou bolhas em temperaturas de até 1000°C.

[0069] A partir dos dados experimentais relatados na Tabela 2, pode ser visto que a maioria das amostras testes teve características mecânicas de acordo com o padrão. A única amostra 012 teve um alongamento na ruptura um pouco abaixo do valor procurado. A composição ceramificável da amostra 012 ainda pode ser empregada em um cabo resistente ao fogo como enchimento intersticial (ou leito). O comportamento mecânico da amostra 012 apontou que a quantidade de sílica acima de 60% em peso poderia não fornece a composição ceramificável adequada para a produção de um cabo de alimentação.

[0070] Nenhuma das amostras comparativas passou no teste de fogo. Em particular, a amostra 009*, não contendo qualquer hidróxido retardante de chama, dilatou e perdeu sua integridade já a 600°C e resultou totalmente desagregado a 1000°C. O mesmo resultado resultou para a amostra 010* compreendendo etileno butil acrilato (EBA) como principal polímero base. A amostra 011*, compreendendo uma quantidade de sílica menor do que aquela da invenção (22% em peso vs pelo menos 25% em peso), já dissolvida a 600°C.

[0071] As amostras da composição da presente invenção resultaram substancialmente em inalteradas após o aquecimento até 1000°C ou apresentaram apenas rachaduras superficiais não comprometendo sua integridade.

Claims

1. Cabo resistente ao fogo (10; 20), caracterizado pelo fato de que compreende: pelo menos um elemento de condução (2; 21); pelo menos uma camada (4,5; 25), circundando o referido elemento de condução, feito de uma composição ceramificável compreendendo: - um material polimérico compreendendo um copolímero de acetato de vinila/etileno como polímero principal; - pelo menos 25% em peso de sílica; - um agente fundente selecionado a partir de óxidos de metal alcalino ou os precursores destes; - um agente de estabilização compreendendo pelo menos um de: MgO, CaO, PbO, B2O3 ou um precursor destes; - de 0,1% em peso a 5% em peso de um composto de hidróxido selecionado a partir de hidróxido de magnésio, hidróxido de alumínio e as misturas destes; as porcentagens acima sendo expressas em relação ao peso da composição ceramificável.

2. Cabo resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material polimérico compreende pelo menos dois copolímeros de acetato de vinila/etileno tendo diferentes teores de acetato de vinila como polímero principal.

3. Cabo resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material polimérico está presente em uma quantidade de pelo menos 20% em peso em relação ao peso da composição ceramificável.

4. Cabo resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a sílica está presente em uma quantidade a partir de 30% em peso a 60% em peso, mais de preferência a partir de 30% em peso a 50% em peso, com base no peso da composição ceramificável.

5. Cabo resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a sílica é uma sílica amorfa feita de partículas substancialmente esféricas.

6. Cabo resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente fundente é selecionado a partir dos precursores de óxidos de metal alcalino.

7. Cabo resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente fundente está presente em uma quantidade de pelo menos 3% em peso em relação ao peso da composição ceramificável.

8. Cabo resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente de estabilização é uma mistura de MgO, CaO e PbO ou dos precursores dos referidos óxidos.

9. Cabo resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente de estabilização é uma mistura de CaO, PbO e MgO ou um precursor de MgO.

10. Cabo resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente de estabilização é uma mistura de CaO, PbO ou dos precursores dos referidos óxidos.

11. Cabo resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente de estabilização é selecionado a partir de B2O3 ou um precursor deste.

12. Cabo resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição ceramificável compreende partir de 5% em peso a 15% em peso de agente de estabilização.

13. Cabo resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o hidróxido é hidróxido de alumínio.

14. Cabo resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é um cabo de alimentação em que a camada feita de uma composição ceramificável compreendendo é uma camada de leito (4) e/ou uma bainha externa (5).

15. Cabo resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o copolímero de acetato de vinila/etileno é reticulado.

16. Composição ceramificável extrusável, caracterizada pelo fato de que compreende: - um material polimérico compreendendo um copolímero de acetato de vinila/etileno como polímero principal; - pelo menos 25% em peso de sílica; - um agente fundente selecionado a partir de óxidos de metal alcalino ou os precursores destes; - um agente de estabilização compreendendo pelo menos um de MgO, CaO, PbO, B2O3, ou um precursor destes; - a partir de 0,1% em peso a 5% em peso de um hidróxido selecionado a partir de hidróxido de magnésio, hidróxido de alumínio e as misturas destes; as porcentagens acima sendo expressas em relação ao peso da composição ceramificável.