Estudio de la sinergia entre diferentes cargas minerales para la mejora de la resistencia al fuego de un material basado en EVA-PE

Abstract

En el presente trabajo se hace un estudio de la sinergia entre diferentes cargas minerales para la mejora del comportamiento frente al fuego de un material libre de halógenos (HFFR) basado en la combinación EVA-PE (polietilen-co-vinil acetato y polietileno), como alternativa técnica y económica para la sustitución de PVC en formulaciones de aislantes de cable eléctrico Se diseña una fórmula base compuesta de los polímeros EVA y PE, y 55% de retardante de llama (Mg(OH)2 y un carbonato básico mixto de Ca y Mg, el Ultracarb). A esta fórmula base, se le añade diferentes cargas minerales hasta un total de trece, que se comparan mediante diferentes ensayos. La mezcla de polímeros y cargas se realiza en una calandra a 120ºC y posteriormente se prensa a 110ºC con una presión de 200bar (20MPa). De la placa obtenida, se preparan las probetas necesarias para realizar los ensayos de caracterización. Estos son: dureza, densidad, tracción, fluidez y, como medida de comportamiento frente al fuego el LOI, (Limit Oxygen Index). Se obtiene que, de las cargas combinadas con Mg(OH)2 y Ultracrab (carbonato mixto de Ca y Mg), la que presenta mayor valor de LOI es la HT (hidrotalcita), aunque los resultados del resto de las propiedades no son muy favorables. Excepcionalmente se realiza el ensayo del cono calorimétrico de esta fórmula y de la fórmula base para poder comparar los resultados. Los valores de las propiedades que presenta esta fórmula se consiguen mejorar con una modificación de las proporciones de los polímeros en la fórmula. Esta modificación también economiza ligeramente el material. Por otro lado el Al(BO2)3 combinado con talco, además del Mg(OH)2 y Ultracarb, también presenta una ligera mejora en el índice de oxígeno y también aporta una mejora en la tensión de rotura. Aunque se cree poder obtener mejores resultados con una estructura más fina de esta carga. Se presenta un estudio de costes del proyecto que incluye un apartado con los costes comparativos de las formulaciones ensayadas, seguido del impacto ambiental del mismo.