PT1521275E - Material de isolamento baseado em polímero sintético - Google Patents

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Description

DESCRIÇÃO "MATERIAL DE ISOLAMENTO BASEADO EM POLÍMERO SINTÉTICO" A invenção refere-se a um material de isolamento baseado em polímero com o qual as partículas de vidro que compreendem tipos de vidro com pontos de amolecimento diferentes, são misturadas para a estabilização no caso de um incêndio (EP 0 978 128 Bl).
Um tal material de isolamento é necessário, por exemplo, para a bainha de linhas ou cabos eléctricos e ópticos ou para o isolamento dos próprios núcleos. Tais linhas são, por exemplo, linhas de transporte ou linhas para a comunicação ou a transmissão de dados. Q material de isolamento especial é destinado para assegurar que uma linha tal como esta retém a sua integridade funcional durante um certo período de tempo no caso de um incêndio. A intenção é a de que as máquinas, os aparelhos e os equipamentos possam continuar a ser fornecidos com a corrente durante este período de tempo, e que a informação possa também continuar a ser transmitida durante este tempo. 0 período de tempo deve ser suficientemente longo para que, por exemplo, todas as pessoas presentes num edifício possam ser informadas e as luzes mantidas ligadas no edifício até que as pessoas o tenham deixado e possivelmente também os materiais tenham sido salvos. Este período de tempo, o qual pode ser predeterminado pelo instalador de linhas tais como esta está situado, por exemplo, entre 30 minutos e 3 horas.
No caso da linha conhecida de acordo com o documento EP 0 106 708 2
Bi, é utilizado um material de isolamento o qual compreende uma lâmina de mica, uma camada de politetrafluoroetileno (PTFE), e um tecido de fibra de vidro revestido com o PTFE. 0 PTFE é resistente até cerca de 600 °C. Em temperaturas mais altas, ele desintegra-se em cinza. Uma linha conforme isolada tem uma carga de fogo inaceitavelmente alta em muitos casos. No caso de um incêndio, o flúor faz com que se produzam gases tóxicos e quimicamente agressivos (fumo) através dos quais os metais e os circuitos eléctricos ou electrónicos podem ser atacados e destruídos. 0 documento EP 0 968 502 AI descreve um material de isolamento para cabos e linhas o qual consiste de um material polimérico como o primeiro componente, material cristalino de vidro ou ceramificãvel como o segundo componente, e, por exemplo, óxido de alumínio como o terceiro componente. 0 segundo componente é destinado a começar a fundir-se a uma temperatura acima da temperatura de fundição do primeiro componente, enquanto que o terceiro componente é destinado a fundir-se na ordem de 1 000 °C. Com este material de isolamento é entendido reter-se a integridade funcional para cabos e linhas numa variação de temperatura de 450 °C a 1 210 °C. Para esta finalidade, os aditivos acima mencionados, muito diferentes são misturados com o material de isolamento com ura esforço relativamente grande, e para a maior parte eles ainda têm que ser transformados para formarem uma camada terminada. O documento EP 0 978 128 BI inicialmente citado divulga um material de isolamento que retarda £ chama para a retenção da integridade de cabos eléctricos no caso em que o vidro funde a partir de vidros de álcali fr aco e de vidro por passivação são ad icionados a um polímero de organossilicone. Por conseguinte, só o vidro é misturado com o polímero para a estabilização. De acordo com este 3 documento, os vidros de álcali fraco têm um ponto de fusão de menos do que 750 °C, enquanto que o vidro por passivação tem um ponto de fusão de não mais do que 710 °C. No caso deste material de isolamento, uma camada de vidro que retém a integridade funcional é formada na ordem de 700 °C. A integridade funcional pode por consequência ser retida sobre uma grande variação de temperatura de cerca de 400 °C só para materiais de isolamento baseados em polímeros de organossilicone, os quais eles próprios só se fundem a temperaturas relativamente altas e por conseguinte formam uma camada de vidro. 0 documento EP-A-0 373 757 divulga um material para isolar um condutor eléctrico baseado em material polimérico. Este material contém partículas de vidro para o estabilizar no caso de um incêndio. Para uma temperatura que varia de 350 °C a 1 000 °C, é entendido utilizar mais do que um tipo de vidro. Pelo menos um dos tipos de vidro é destinado para cristalizar para formar cerâmica de vidro. Aparte do pó de vidro, os vidros que podem ser utilizados são o vidro de borossilicato e o vidro de silicato de alumínio, da mesma maneira que na forma de pc. A invenção é baseada no objectívo de melhorar o material de isolamento descrito no início de uma tal forma que assegure com pouco esforço que a integridade funcional possa ser retida a uma temperatura significativamente aumentada que varia para as linhas, os cabos e os núcleos isolados com ele.
Este objectívo é conseguido de acordo com a invenção pelo menos através de três tipos de vidro com diferentes temperaturas de amolecimento a serem utilizados para as partículas de vidro, para ser exacto um primeiro tipo de vidro com uma temperatura de 4 amolecimento abaixo de cerca de 470 °C, um segundo tipo de vidro com uma temperatura de amolecimento acima de cerca de 47 0 °C e abaixo de cerca de 620 °C e um terceiro tipo de vidro com uma temperatura de amolecimento acima de cerca de 760 °C.
Para a estabilização no caso de um incêndio, só o vidro é misturado com este material de isolamento. A sua produção por conseguinte envolve pouco esforço. O vidro tem a vantagem de que, como tal, está directamente disponível. Como um resultado, os processos de transformação no caso de um incêndio, tais como por exemplo a ceramificação, não são necessários. Pelo menos os três tipos diferentes de vidro asseguram que a integridade funcional é retida sobre uma grande variação de temperatura para as linhas, os cabos e os núcleos os quais são envolvidos através de um material de isolamento. Esta protecção começa a uma temperatura de cerca de 400 °C, até à qual os polímeros usuais são resistentes. É retido continuamente desta temperatura até 800 °C e mais. Ao princípio, a uma temperatura de menos do que 470 °C, pelo menos os três tipos diferentes de vidro com temperaturas de amolecimento diferentes fornecem uma camada de vidro de isolamento a qual envolve a linha, o cabo ou os núcleos e é estabilizada através das partículas de vidro aí contidas dos dois outros tipos de vidro. Esta camada de vidro estável é mantida durante a subida em temperatura que ocorre no caso de um incêndio se a próxima etapa for a de que o segundo tipo de vidro começa a fundir-se. A temperaturas muito elevadas de 800 °C e mais, a camada de vidro é mantida como uma camada de isolamento pelo terceiro tipo de vidro, pelo menos durante o tempo que é necessário para reter a integridade funcional e é prescrita.
Sm melhoramentos vantajosos da invenção, as partículas de vidro adicionais de ainda outros tipos do vidro, os quais cobrem mais 5 densamente as variações de transição e ainda asseguram a protecção funcional desejada até a temperaturas bem acima de 800 °C, podem ser adicionalmente misturadas com o material de isolamento.
As formas de realização exemplificativas do material de isolamento de acordo com a invenção são explicadas a. seguir.
Em principio, todos os materiais poliméricos conhecidos, de um modo preferido de uma formulação que retarda a chama e livre de halogéneo, podem ser utilizados como o material de base. Estes são, por exemplo, polietileno, copolimeros de polietileno, poliéster, polipropileno, silicones ou acetato de etileno de vinilo.
Uma quantidade adequada de partículas de vidro é misturada com o material de isolamento. Estas partículas são, por exemplo, gotas sólidas ou gotas ocas. Elas podem ter diâmetros de 1 pm a 70 pm, numa forma de realização preferida de 1 pm a 20 pm.
Para se reter a integridade funcional, pelo menos três tipos diferentes de vidro com diferentes temperaturas de amolecimento são utilizados. Neste caso, por exemplo, de 20 a 120 partes de cada um dos três tipos de vidro são adicionados a 100 partes de um polímero de base. Numa forma de realização preferida, de 20 a 50 partes de cada um dos tipos de vidro são adicionadas a 100 partes de polímero de base. O material de isolamento, também referido como um composto, pode ser preparado com dispositivos de combinação convencionais. Estes são, por exemplo, misturadores internos, extrusores de dois parafusos ou amassadores de Buss. pode ser
0 vidro de soldar com uma temperatura de amolecimento de 461 °C, a qual por conseguinte está situada abaixo de 470 °C 6 utilizado como o primeiro tipo de vidro. Este vidro contém menos do que 10 % de Si02, e tem 11 % cada de B203 e A1203 e também 75 % de PbO.
Um vrdro fundível com ferro com uma temperatura de amolecimento de 614 °C, a qual por conseguinte está situada entre 470 °C e 620 °C, pode ser utilizado como o segundo tipo do vidro. Este vidro compreende 58 % de Si02 e 20 % de Na02, e também tem menos do que 10 % cada um de ΆΙ2Ο3, K20, CaO, ZnO, BaO, e F.
Um terceiro tipo de vidro com uma temperatura de amolecimento que está situada acima de 760 °C é um vidro fundível com tungsténio. A sua temperatura de amolecimento é de 765 °C. Os seus constituintes são 75 I de Si02, e 16,5 % de B2O3 e tem menos do que 10 % cada um de Al202, Na20, e K20.
Os enchedores, tais como o trioxi-hidrato de alumínio, o hidróxido de magnésio, o giz, ou os silicatos, de um modo preferido os filossilicatos, tais como a bentonite ou as ilites, podem ser adicionados ao material de isolamento. Por exemplo, de 5 a 80 partes de tais enchedores são adicionalmente acrescentadas por 100 partes do polímero de base.
Nos casos de dano de propriedade do passado recente mostram que a retenção da integridade funcional é de importância significativa em particular em temperaturas muito altas. Por isso, as partículas de vidro adicionais com temperaturas de amolecimento muito altas são vantajosamente misturadas com o material de base.
Um quarto tipo de vidro com uma temperatura de amolecimento acima de 780 °C é, por exemplo, um vidro de aparelho de G20, um vidro de borossilicato. A sua temperatura de amolecimento é de 790 °C. Ele compõe-se de 78 % de S102, e 10 % de B203 e tem menos do que 10 % cada um de AI2O2, Na20, CaO, e BaO.
Como um quinto tipo de vidro, o Durano, um vidro de borossilicato de álcali tem uma temperatura de amolecimento ainda mais alta de 815 °C. Este vidro compõe-se de 80 % de Si02 e 13 % de B203/ e tem menos do que 10 % cada um de ΆΙ2Ο2, Na20, e K20.
Lisboa, 27 de Fevereiro de 2007

Claims (7)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Material de isolamento baseado em polímero com o qual as partículas de vidro que consistem de tipos de vidro com temperaturas de amolecimento diferentes são misturados para a estabilização em caso de um incêndio, caracterizado pelo facto de pelo menos três tipos de vidro com temperaturas de amolecimento diferentes serem utilizados para as partículas de vidro, para ser exacto um primeiro tipo de vidro com uma temperatura de amolecimento abaixo de 470 °C, um segundo tipo de vidro com uma temperatura de amolecimento acima de 470 °C e abaixo de 620 °C, e um terceiro tipo do vidro com uma temperatura de amolecimento acima de 760 °C.
2, Material de isolamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto do primeiro tipo de vidro ser o vidro de soldar com uma temperatura de amolecimento de 461 °C. 3. Material de isolamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto do segundo tipo de vidro ser o vidro fundível °C. com ferro com uma temperatura de amolecimento de 614 4. Material de isolamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto do terceiro tipo de vidro ser o vidro fundível com tungsténio com uma temperatura de amolecimento de 765 °C. Material de isolamento de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de serem utilizadas as 2. partículas de vidro de um quarto tipc de vidro com uma temperatura de amolecimento acima de 780 °C.
6. Material de isolamento de acordo com uma das reivindicações 1 5, caracterizado pelo facto de serem utilizadas as partículas de vidro de um quinto tipo de vidro com uma temperatura de amolecimento acima de 800 °C.
7. Material de isolamento de acordo com uma das reivindicações 1 6, caracterizado pelo facto das partículas de vidro serem formadas como gotas sólidas e/ou gotas ocas.
8. Material de isolamento de acordo com uma das reivindicações 1 7, caracterizado pelo facto do diâmetro das partículas de vidro se situarem entre 1 um e 70 pm, de um modo preferido entre 1 pm e 20 pm.
9. Material de isolamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto do material polimérico ser livre de halogéneo.
10. Material de isolamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto do material polimérico ser um retardante da chama. Lisboa, 27 de Fevereiro de 2007
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