ES2321458T3 - Composicion de alta resistencia a la progrmacion del fuego. - Google Patents
Composicion de alta resistencia a la progrmacion del fuego. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2321458T3 ES2321458T3 ES07300778T ES07300778T ES2321458T3 ES 2321458 T3 ES2321458 T3 ES 2321458T3 ES 07300778 T ES07300778 T ES 07300778T ES 07300778 T ES07300778 T ES 07300778T ES 2321458 T3 ES2321458 T3 ES 2321458T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- composition
- composition according
- polymer
- super
- fire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
- H01B7/295—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame using material resistant to flame
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/08—Copolymers of ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/08—Copolymers of ethene
- C08L23/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
- C08L23/0853—Vinylacetate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L29/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L29/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
- C08L29/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L33/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
Abstract
Composición de alta resistencia a la propagación del fuego que incluye: - un polímero de base, y - una carga ignífuga apta para liberar agua en su descomposición térmica, caracterizada porque esta composición incluye, además, un polímero súper-absorbente distinto de dicho polímero de base.
Description
Composición de alta resistencia a la propagación
del fuego.
La presente invención se refiere a una
composición de alta resistencia a la propagación del fuego, así como
a un conductor eléctrico revestido con dicha composición.
Se aplica típicamente para la fabricación de los
cables eléctricos, ópticos, de transporte de energía y/o de
transmisiones de informaciones que deben poder resistir un cierto
tiempo los fuertes calores de un incendio.
El documento de la solicitud de patente europea
nº 1.283.237 propone una composición ignífuga que incluye un
polímero de base, un hidróxido metálico y un carbonato de un metal
del grupo IA de la tabla periódica de los elementos revestido de
una sal metálica. Dicha composición se utiliza también como
envoltura de cables eléctricos u ópticos. Sin embargo, la
resistencia al fuego de este tipo de composición está limitada y no
permite garantizar una protección suficiente de dichos cables contra
la degradación térmica.
La invención tiene por objeto solucionar los
problemas de estado de la técnica anterior proponiendo una
composición, susceptible de ser utilizada como envoltura de
protección de cables, que tiene propiedades mejoradas de resistencia
al fuego.
A tal efecto, la invención tiene por objeto una
composición de alta resistencia a la propagación del fuego que
incluye un polímero de base, una carga ignífuga apta para liberar
agua durante su descomposición térmica y, además, un polímero
súper-absorbente distinto de dicho polímero de
base.
Gracias a la invención, la degradación de la
composición debida a los fuertes calores de un incendio es limitada
de manera significativa por la absorción por el polímero
súper-absorbente del agua así liberada in
situ por la carga ignífuga.
En un modo de realización ventajoso, la carga
ignífuga es un hidróxido metálico, preferentemente elegido entre
los hidróxidos de aluminio, de magnesio o de calcio.
En un ejemplo de realización, la concentración
de la carga ignífuga es superior al 40% en peso de la composición
con el fin de garantizar una composición que tiene una protección al
fuego eficaz.
Según una característica, el polímero
súper-absorbente se elige entre los poliacrilatos,
las poliacrilamidas, los polímeros del alcohol vinílico, y sus
copolímeros, o sus mezclas.
Los polímeros súper-absorbentes
preferidos son los poliacrilatos o sus copolímeros, y más
concretamente los poliácidos de acrílico reticulados o los
polímeros de acrílico aniónicos.
En un ejemplo particular, la concentración del
polímero súper-absorbente es inferior al 20% en peso
de la composición con el fin de no limitar las propiedades
mecánicas de la composición, en particular, de obtener una
composición con una tensión y un alargamiento en la rotura
suficiente.
Por otra parte, el polímero de base se elige
entre los polímeros y copolímeros de etileno o de polipropileno,
las poliamidas, los poliésteres, los poliuretanos, los policloruros
de vinilo o sus mezclas.
La invención se refiere también a un conductor
eléctrico revestido de al menos una capa de protección, siendo
dicha capa obtenida a partir de la composición según la
invención.
Preferentemente, dicha composición es extrudada
alrededor del conductor eléctrico para formar la capa de
protección.
La ventaja de tal protección es garantizar un
aislamiento de alto rendimiento del conductor durante los fuertes
calores de un incendio.
La invención se comprenderá mejor gracias a la
descripción que sigue y que ilustra distintos modos de
realización.
En primer lugar, los polímeros
súper-absorbentes son de carácter muy hidrófilo y
tienen la facultad de poder absorber y almacenar, generalmente en
forma de gel, una cantidad de agua que puede alcanzar hasta varias
veces su propio peso. Esta absorción se acompaña generalmente de un
inflado bastante importante de dicho polímero.
Los polímeros súper-absorbentes
se utilizan principalmente en los productos de higiene femenina y
productos para incontinencia tales como los pañales para bebés.
Este tipo de polímeros también se utiliza como
agente bloqueante de la penetración de agua en el seno de las
estructuras tales como cables de energía o de telecomunicación y se
presenta entonces en forma de cuerdas o cintas que permiten
garantizar una buena estanqueidad en estos cables.
No obstante, el objeto de la presente invención
no está vinculado al problema de estanqueidad sino únicamente para
la obtención de una composición, que incluye por otro lado un
polímero súper-absorbente y una carga ignífuga
específica, que tiene una resistencia al fuego mejorada.
Las cargas ignífugas que liberan agua en su
descomposición térmica son preferentemente hidróxidos metálicos
tales como hidróxidos de magnesio, de aluminio o de calcio.
Estos hidróxidos metálicos, bajo la acción de
elevadas temperaturas, del orden de 170 a 300ºC, se descomponen en
óxidos metálicos y liberan una o varias moléculas de agua.
Cuando una composición a base de un polímero que
contiene dichos hidróxidos se somete a combustión, el agua así
liberada permite diluir la fase gaseosa de la llama, y enfriar dicha
llama.
La incorporación, en una misma composición que
incluye un polímero de base, de al menos un hidróxido metálico por
una parte, y de al menos un polímero
súper-absorbente por otra parte, permite obtener, de
manera sorprendente, una composición que tiene excelentes
propiedades ignífugas.
Así, el polímero
súper-absorbente absorbe el agua liberada in
situ por el hidróxido metálico y lo atrapa en el seno de dicha
composición en combustión.
El gel súper-absorbente así
formado in situ reduce de manera eficaz la inflamabilidad de
la composición.
La aplicación principal pero no restrictiva de
la invención se encuentra en el ámbito de la protección de los
conductores eléctricos revestidos de al menos una capa de protección
obtenida a partir de la composición según la invención.
Con el fin de mostrar las ventajas obtenidas con
las composiciones según la invención, se preparan siete
composiciones, cuatro de las cuales son según el estado de la
técnica anterior y tres según la invención, y se comparan sus
propiedades respectivas de ignifugación con la ayuda de un análisis
por cono-calorímetro.
Las composiciones se preparan mezclando
sucesivamente el polímero de base, el hidróxido metálico y el
polímero súper-absorbente en un mezclador a 30 rpm
a una temperatura de 130ºC.
El polímero de base es idéntico en todas las
composiciones de las muestras y se trata de un polietileno
co-(acetato de vinilo) (EVA) comercializado por la sociedad
ExxonMobil bajo la denominación comercial Escorene UL328.
Los distintos hidróxidos metálicos utilizados en
las composiciones de las muestras son el hidróxido de aluminio
comercializado por la sociedad Martinswerke bajo la denominación
comercial Martinal OL104WE y el hidróxido de magnesio comercializado
por la sociedad Albemarle bajo la denominación comercial Magnifin
H10.
Por último, los dos polímeros
súper-absorbentes utilizados en las composiciones de
las muestras son una sal de poliácido de acrílico reticulada (SAP1)
comercializada por la sociedad Emerging Technology Inc. bajo la
denominación comercial Liquiblock 2G20 y un polímero de acrílico
aniónico (SAP2) proporcionado por la sociedad Ciba Specialty
Chemicals bajo la referencia DPNT04-0091.
La tabla 1 da las composiciones de las muestras
de las distintas mezclas estudiadas en el marco de la invención. Los
valores dados son función del porcentaje en peso de la
composición.
Se realizan algunos análisis por
cono-calorímetro con el fin de evaluar precisamente
y comparar la resistencia al fuego de las distintas muestras.
Este tipo de análisis, que consiste en quemar
muestras al aire ambiente sometiéndolas a una radiación energética
externa de potencia inferior a 100 kW/m^{2} e impuesta por un
calentamiento radiante controlado en temperatura, permite obtener
los elementos cuantitativos siguientes refiriéndose a las muestras
probadas:
- -
- el pico de calor liberado expresado en kW/m^{2},
- -
- la tasa de calor liberado expresada en MJ/m^{2},
- -
- la cantidad de humos liberados, tamaño adimensional, y
- -
- el Índice de Rendimiento al Fuego (IRF), obtenido por la relación entre el tiempo de la ignición y el pico de calor liberado.
Para ello, se conforma cada muestra en placas
cuadradas de 10 cm de lado de 3 mm de espesor.
Las muestras así conformadas se ensayan por
medio de un calorímetro de cono de acuerdo con la norma ISO
5660-1 relativa a los caudales caloríficos de los
productos del edificio.
Cuanto más calor libera el pico, la tasa de
calor liberado así como la cantidad de humos liberados son
numéricamente bajas, mejores son las propiedades ignífugas de la
composición y inversamente para el valor del IRF.
La tabla 2 reúne los datos recogidos por los
análisis en cono-calorímetro con las muestras A a
G.
\vskip1.000000\baselineskip
Así, habida cuenta de los resultados obtenidos,
la adición combinada de un hidróxido metálico y de un polímero
súper-absorbente en una composición que incluye un
polímero de base del tipo EVA, permite obtener una composición que
tiene una resistencia a la propagación del fuego mejorada de manera
significativa.
Los datos recogidos sobre las muestras B según
el estado de la técnica anterior y las muestras E y F según la
invención se refieren a composiciones de EVA que incorporan un 50%
de hidróxido de aluminio.
La comparación de los resultados obtenidos con,
por una parte, la muestra B y las muestras E y F muestra de manera
significativa que la incorporación del 5% de SAP1 o SAP2 en
sustitución con un 5% de EVA, permite mejorar significativamente las
propiedades de resistencia al fuego de la composición.
Más concretamente, los picos de calor liberado
de las muestras E y F se reducen respectivamente de 44% y 37% con
respecto a la muestra B. Idénticamente, las tasas de calor liberado
se reducen respectivamente de 13% y 22% y las cantidades de humos
liberados de 44% y 46% con respecto a la muestra B. los índices de
rendimiento al fuego son respectivamente de 150 y 70% más
fuertes.
Los datos recogidos sobre las muestras C según
el estado de la técnica anterior y G según la invención referente a
composiciones de EVA que incorporan un 50% de hidróxido de magnesio
confirman las conclusiones anteriores.
En efecto, la sustitución del 5% de EVA por un
5% de SAP en la muestra G permite reducir el pico de calor liberado
un 44% y la tasa de calor liberado del 8% con respecto a la muestra
C. Se aumenta el índice de rendimiento al fuego un 75%.
Por otra parte, se observa que la única
incorporación de polímero súper-absorbente en la EVA
no aporta ninguna mejora notable de las propiedades de resistencia
al fuego de la composición como lo demuestran los resultados
obtenidos con las composiciones A y D.
La presente invención no se limita a los
ejemplos de empleo que se acaban de describir y llevan en su
generalidad sobre todas las posibles composiciones a partir de las
indicaciones generales proporcionadas en la exposición de la
invención.
El polímero de base de la composición es un
polímero preferentemente sintético, extrudado o no, muy conocido
por el experto en la técnica.
Se puede también aplicar dicha composición a los
aislantes eléctricos o a las envolturas de cables eléctricos u
ópticos.
Además todas las composiciones según la
invención pueden contener agentes clásicos utilizados en las
composiciones de alta resistencia a la propagación del fuego bien
conocidos por el experto en la técnica.
Por último, dados los valores, función del
porcentaje en peso de la composición, no se deben considerar en el
sentido estricto y pueden variar en tolerancias habituales bien
conocidas por el experto en la técnica.
Claims (10)
1. Composición de alta resistencia a la
propagación del fuego que incluye:
- -
- un polímero de base, y
- -
- una carga ignífuga apta para liberar agua en su descomposición térmica,
caracterizada porque esta composición
incluye, además, un polímero súper-absorbente
distinto de dicho polímero de base.
2. Composición según la reivindicación 1,
caracterizada porque la carga ignífuga es un hidróxido
metálico.
3. Composición según la reivindicación 2,
caracterizada porque el hidróxido metálico se elige entre los
hidróxidos de aluminio, de magnesio, de calcio o sus mezclas.
4. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el polímero
súper-absorbente se elige entre las poliacrilamidas,
los polímeros del alcohol vinílico, y sus copolímeros, o sus
mezclas.
5. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el polímero
súper-absorbente se elige entre los poliacrilatos y
sus copolímeros, o sus mezclas.
6. Composición según la reivindicación 5,
caracterizada porque el polímero
súper-absorbente es una sal de poliácido de
acrílico reticulada o un polímero de acrílico aniónico.
7. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el polímero de
base se elige entre los polímeros y copolímeros de etileno o de
polipropileno, los poliamidas, los poliésteres, los poliuretanos,
los policloruros de vinilo o sus mezclas.
8. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la concentración
de la carga ignífuga es superior a 40% en peso de la
composición.
9. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la concentración
del polímero súper-absorbente es inferior a 20% en
peso de la composición.
10. Conductor eléctrico revestido de al menos
una capa de protección, siendo dicha capa obtenida a partir de la
composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0650500 | 2006-02-13 | ||
| FR0650500A FR2897357A1 (fr) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Composition a haute resistance a la propagation du feu pour cable ou conducteur electrique |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2321458T3 true ES2321458T3 (es) | 2009-06-05 |
Family
ID=36848415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES07300778T Active ES2321458T3 (es) | 2006-02-13 | 2007-02-07 | Composicion de alta resistencia a la progrmacion del fuego. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1818364B1 (es) |
| AT (1) | ATE421552T1 (es) |
| DE (1) | DE602007000493D1 (es) |
| ES (1) | ES2321458T3 (es) |
| FR (1) | FR2897357A1 (es) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116496620B (zh) * | 2023-05-26 | 2024-08-30 | 金旸（厦门）新材料科技有限公司 | 一种耐低温高抗冲高阻燃的聚酰胺复合材料及其制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5163115B1 (en) * | 1991-10-30 | 1997-01-14 | American Telephone & Telegraph | Cables such as optical fiber cables including superabsorbent polymeric materials which are temperature and salt tolerant |
| US6173100B1 (en) * | 1999-02-26 | 2001-01-09 | Lucent Technologies Inc. | Cables with water-blocking and flame-retarding tapes |
| US6290887B1 (en) * | 1999-02-26 | 2001-09-18 | Lucent Technologies Inc. | Methods for flame-retarding and products produced therefrom |
| CA2414197C (en) * | 2000-07-24 | 2010-08-24 | Dow Global Technologies Inc. | Thermoplastic superabsorbent polymer blend compositions and their preparation |
| FR2828492B1 (fr) * | 2001-08-07 | 2003-10-17 | Nexans | Composition a haute resistance a la propagation du feu |
-
2006
- 2006-02-13 FR FR0650500A patent/FR2897357A1/fr not_active Withdrawn
-
2007
- 2007-02-07 DE DE602007000493T patent/DE602007000493D1/de active Active
- 2007-02-07 AT AT07300778T patent/ATE421552T1/de not_active IP Right Cessation
- 2007-02-07 ES ES07300778T patent/ES2321458T3/es active Active
- 2007-02-07 EP EP07300778A patent/EP1818364B1/fr not_active Not-in-force
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1818364B1 (fr) | 2009-01-21 |
| FR2897357A1 (fr) | 2007-08-17 |
| EP1818364A1 (fr) | 2007-08-15 |
| DE602007000493D1 (de) | 2009-03-12 |
| ATE421552T1 (de) | 2009-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2819026T3 (es) | Cable óptico resistente al fuego | |
| ES2357238T3 (es) | Composición resistente al fuego para material de cable de energía y/o de telecomunicación. | |
| AU2014405826B2 (en) | Fire resistant cable with ceramifiable layer | |
| CN103642118B (zh) | 受热收缩时管壁不起泡的辐照交联无卤阻燃材料及应用 | |
| CN109791819B (zh) | 具有微胶囊的自熄性电力电缆及其制造方法 | |
| ES2313256T3 (es) | Cable de energia y/o de telecomunicacion resistente al fuego. | |
| CA3025149A1 (en) | Flame retardant additive for a low smoke, zero halogen compound | |
| ES2321458T3 (es) | Composicion de alta resistencia a la progrmacion del fuego. | |
| ES2809214T3 (es) | Cables de energía y/o telecomunicaciones que comprenden una composición ceramificable | |
| ES2647964T3 (es) | Humo de baja llama | |
| ES2806410T3 (es) | Cable de fibra óptica | |
| US6774159B2 (en) | Composition presenting high resistance to the propagation of fire | |
| JPH0244612A (ja) | ケーブル用難燃テープ | |
| EP2076564B1 (en) | Flame retardant additive for polymers, free of halogens, antimony oxide and phosphorus containg substances | |
| CN215342778U (zh) | 一种电池包防火罩 | |
| CN204480713U (zh) | 一种用于轨道交通的耐火直流牵引电缆 | |
| JPH09204824A (ja) | 耐火ケーブル | |
| CN208045123U (zh) | 一种防辐射阻燃复合防火电缆 | |
| CN201689725U (zh) | 一种低烟无卤电缆 | |
| ES2678002T3 (es) | Cortina de protección contra incendios | |
| CN106397919B (zh) | 一种阻燃电缆 | |
| CN108129742A (zh) | 高阻燃热塑性低烟无卤聚烯烃材料 | |
| CN212542005U (zh) | 一种高温环保电线线材 | |
| CN201689713U (zh) | 一种电缆 | |
| Wang | Research on the capability and application of flame retardant cable |