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ADITIVOS RETARDANTES DE CHAMA

 

Funcionalidade

A função de um aditivo anti-chama é inibir ou, quando possível, eliminar a propagação do fogo em um material. Isso se torna altamente necessário quando uma peça está exposta a temperaturas elevadas ou a correntes elétricas, fatores que somados a flamabilidade de boa parte dos polímeros podem apresentar um resultado indesejável: incêndio.

Aditivos halogenados e não-halogenados

Quando alguma coisa se queima - ou se decompõe termalmente, como dizem os cientistas - há dois tipos de resíduos: um gás, que é o que gera a chama, e uma parte sólida carbonizada. Quando tentam criar um plástico que não queima, o objetivo dos cientistas é gerar a maior quantidade possível de resíduo carbonizado - o que significa menos chama e menos compostos químicos voláteis sendo liberados na atmosfera.

A maioria dos plásticos se queima muito rapidamente. O polipropileno, por exemplo, tem uma taxa de geração de resíduo sólido carbonizado igual a zero. Para diminuir esse risco, a indústria adiciona compostos químicos "retardadores de queima", normalmente moléculas halogenadas que contêm elementos altamente reativos, como cloro ou bromo. Eles são muito eficientes nesse papel, mas, por outro lado, têm levantado crescentes preocupações quanto ao seu impacto ambiental e sobre a saúde humana.

Em muitos países os retardantes de chama a base de compostos halogenados foram banidos por determinações governamentais, um exemplo disso é a diretriz européia RoHS (Restrictions of Hazardous Substances, em português: Restrição de Substâncias Perigosas). Mesmo em locais onde isso ainda não ocorreu existe uma certa pressão do próprio mercado para a substituição desses materiais por outros não-halogenados.

O grupo dos halogêneos destacado na Tabela Periódica

Os principais aditivos anti-chama halogenados são bromados e clorados, sendo mais utilizado na indústria o óxido de decabromodifeníla, que junto com o trióxido de antimônio no polímero causa um efeito de sinergia, aumentando o poder de retardância regenerando o tribrometo de antimônio. No campo dos livre de halogêneos estão a alumina tri-hidratada (ATH), o hidróxido de magnésio, os compostos fosforados e o cianurato de melamina.

Retardantes fosforados - são os líderes absolutos em uso nos poliuretanos, pois é um dos polímeros que oferece melhor aceitação às moléculas fosfatadas como por exemplo o trietil fosfato. Outro mercado, indicado para os retardantes fosfatados (entre eles, o trifenil fosfato, o difenil cresil fosfato e o tricresil fosfato), seriam os produtos feitos de PVC, como lonas para ambientes públicos e pisos. Como esse plástico suporta uma quantidade de cargas muito maior que as PUs, ele pode ser tornado antichama com produtos mais baratos, como a alumina trihidratada.

Os retardantes fosforados possuem mecanismo de atuação diferente dos halogenados. Enquanto os últimos liberam átomos de halogênio que reagem com os radicais livres que alimentam a combustão, reduzindo sua disponibilidade para queima (porém formando no processo moléculas de Br2, Cl2, HBr, ou HCl), os aditivos com base em fósforo se desidratam em um processo que leva à formação de uma camada carbônica na superfície do plástico, impedindo que o fogo atinja o seio do material combustível. Nesse mecanismo é formado o ácido fosfórico (H3PO4), um ácido fraco (ao contrário de HCl e HBr, que são ácidos fortes), sem maiores efeitos de corrosividade ou toxicidade.

As aplicações para os retardantes fosfatados, de PU, incluem placas de isolamento termoacústico na indústria civil e proteção de tubulações na indústria petroquímica, no caso de espumas rígidas, e assentos e peças aptas ao processo de dublagem a fogo (flamme lamination) na indústria automotiva, no caso das espumas flexíveis. Além dessas aplicações no segmento que é o grande consumidor, os retardantes fosforados também podem ser utilizados em blendas de ABS/PC (carcaças de computador, peças do carregador de celulares, carcaças de televisores) e PSAI.

Existem retardantes específicos para uso em outros polímeros como poliamidas, porém os fabricantes recomendam a composição de 15 a 20% em peso de aditivo em poliamidas reforçadas com fibra de vidro, mesmo porque o fósforo dá uma coloração avermelhada ao polímero e acaba surgindo a necessidade de se contornar esse problema adicionando outras substâncias ao aditivo, diminuindo sua capacidade de retardância e tornando-o menos interessante do que outros aditivos não-halogenados mais baratos como o hidróxido de alumínio (ou alumina tri-hidratada - ATH).

Funcionamento dos retardantes de chama
Alumina tri-hidratada (ATH) - Entre os diversos tipos de alumina encontradas no mercado, a de interesse para uso em plástico é alumina tri-hidratada (ATH) que também é conhecida como alumina hidratada ou trihidróxido de alumínio (tem a fórmula A12 03. 3H20 - porque é constituída por microcristais de gibsita).

Tem como características: cor branca, textura fina e homogênea; é obtida pelo processo Bayer (não é tóxica e quimicamente é inerte). Pode substituir todal ou parcialmente a carga mineral do polímero (ex. talco), além de retardar chamas também é um supressor de fumaça em muitos plásticos e possui uma baixa abrasividade devido à dureza Mohs ser baixa (aproximadamente 3). A principal razão para sua propriedade retardante de chamas é a sua ação em diminuir a temperatura. Isso ocorre porque a decomposição do hidróxido de alumínio Al2(OH)3 em alumina, é uma reação endotérmica que libera água e acontece aproximadamente entre 220°C a 600°C, o que impede seu uso em polímeros com ponto de fusão mais alto como é o caso da poliamida 6 (~220°C) e poliamida 6.6 (~250°C).

Hidróxido de magnésio - tem atuação muito semelhante ao hdróxido de alumínio mas possui uma temperatura de decomposição mais elevada (cerca de 330°C), sendo indicado para polímeros com temperaturas de processamento elevadas como poliamidas e poliésteres. O hdróxido de magnésio também pode ser aplicado em compostos de PVC com a função adicional de neutralizar o ácido clorídrico.

Cianurato de melamina - é um retardante de chama não-halogenado com boa estabilidade térmica, usado em plásticos de engenharia como as poliamida 6 e 6.6 e TPU (poliuretano termoplástico). O cianurato de melamina não funde e está disponível no mercado nas formas de pó e grânulos brancos, alcança classificação V0 em poliamidas sem cargas, porém, não tem boa performance em poliamidas carregadas já que atinge apenas classificação V2. Quando exposta ao fogo, faz com que a poliamida tenha um gotejamento não-inflamavél, enquanto decompõe-se endotérmicamente produzindo gases não-combustíveis na fase vaporosa. A classificação UL-94 V0 pode ser obtida com 10 a 15% de cianurato de melamina em compostos não-carregados, sendo mais eficiente em poliamida 6.6 do que em poliamida 6.

Trióxido de antimônio - é um importante componente de aditivos antichama em compostos halogenados. Muito embora só sejam eficientes sozinhos em teores muito elevados (altos custos), a atuação sinérgica com os compostos de bromo tem se mostrado de grande eficácia. Acredita-se que o uso de trióxido de antimônio e compostos de bromo forme tribrometo de antimônio que, durante a combustão, é decomposto em oxibrometo de antimônio (SbOBr) e ácido bromídico. No meio industrial é comum o uso de trióxido de antimônio e óxido de decabromodifenila (vulgo decabromo), na proporção de 4% e 12%, respectivamente e sobre a resina.

Sinergia entre o trióxido de antimônio e compostos de bromo


Supressores de fumaça

Se por um lado o uso de retardantes de chama em polímeros visa atender a determinados requisitos de segurança, no que se refere à ignição e propagação do fogo, por outro lado estes mesmos aditivos têm causado efeitos colaterais. Isto porque muitos problemas são causados pela fumaça e produtos tóxicos liberados. A supressão do fogo pode resultar em grande fumaceira ao invés de completa combustão com pouca liberação de fumaça. Além disso, enquanto a combustão completa de materiais orgânicos leva à formação de moléculas simples como CO,, a combustão incompleta leva à formação de produtos mais complexos e nocivos. A situação é mais crítica com os antichama que atuam quimicamente na etapa de ignição, como os compostos halogenados, principalmente quando uuhzados em conjunto com o trióxido de antimônio. A fumaça tóxica também tem efeitos danosos em equipamentos devido aos seus componentes corrosivos.

Exitem duas formas básicas de atuação dos supressores de fumaça: por efeito físico ou por efeito químico. No caso do efeito físico utiliza-se materiais intumescentes que quando aquecidos incham (aprisionando a fumaça) e protegem o material combustivel do fogo e do oxigênio. Os supressores que atuam quimicamente, como o óxido de molibdênio, reduzem a emissão de íümaça mas provocam um aumento na propagação da chama, uma vez que atuam no sentido inverso, isto é, promovendo a combustão completa. Muitos estudos têm sido desenvolvidos nesta área, mas ainda não se tem soluções adequadas. Um dos melhores agentes que atuam como supressores de fumaça para o PVC é o borato de zinco (2Zn0.3B203.3,5H20), que também é um retardante de chama.

Um desenvolvimento mais recente é o "pó de silicone", uma mistura de polidimetilsiloxano e sílica, que pode ser utilizada em vários tipos de termoplásticos. A adição de apenas 1% deste aditivo pode representar um bom efeito supressor de fumaça. Os pós de silicone são específicos para cada tipo de polímero pois contém agentes de acoplamento para melhorar a compatibilidade com o polímero. Normalmente são utilizados em conjunto com retardantes de chama convencionais, uma vez que não apresentam propriedades antichama. Em alguns materiais atuam também como lubrificantes, auxiliando no processamento. O mecanismo exato de atuação dos pós de silicone ainda não está bem estabelecido, mas acredita-se que a mistura sílica-silicone forme um retículo tridimensional que, durante a combustão do polímero, produz uma camada protetora, reduzindo o fluxo de calor para a massa polimérica e o transporte de produtos combustíveis para a chama.

Métodos de avaliação do efeito antichama

O comportamento ao fogo de materiais em determinadas aplicações, especialmente em transportes (automóveis e aeronaves), construção civil e equipamentos eletrônicos, deve ser aferido adequadamente. É preferível testar a peça já pronta e nas condições de utilização mas, devido aos custos extremamente elevados destes testes, realizam-se os testes de laboratório. O comportamento ao fogo dos produtos depende não só do material mas também da forma, superfície e massa. Foram desenvolvidos testes específicos para cada tipo de artigo: fibras, filmes, revestimentos, espumas. E testes que utilizam a própria peça (exemplo: um tanque de combustível) no local de uso.

É muito difícil se obter dados absolutos válidos para todos os materiais em todas as aplicações, uma vez que as condições reais onde serão exigidos variam muito. Cada organismo de segurança ou de teste de materiais tem cadastrado um grande número de testes avaliando, por exemplo, temperatura mínima de ignição, velocidade de propagação da chama, densidade da fumaça, perda de massa, etc. Os métodos internacionais mais importantes são descritos em seguida.

Normas utilizadas

A inflamabilidade de um material é geralmente definida de aoordo com a norma UL-94, do laboratório americano de controle de qualidade Underwriters Laboratories (UL), e/ou da norma européia IEC 60695-2 (entre outras) da International Electrotechnical Commission (IEC), em português: Comissão Eletrotécnica Internacional.

Para efeito comparativo, podemos dizer que a UL-94 tem como objetivo principal reduzir riscos de incêndio e propagação do fogo em instalações elétricas de construções e equipamentos, enquanto a IEC se concentra principalmente na proteção das pessoas, como por exemplo, contra as lesões causadas por curto-circuito em eletrodomésticos seguidos de incêndio.

UL-94

Conhecida como a norma do teste de inflamabilidade vertical, classifica o material em V0, V1, V2 ou HB (sendo este último resultado de teste feito na horizontal). Aqui apresentamos um resumo de como seria esse teste:

1. Teste de queima vertical - V0, V1 e V2

1.1. Aparato mínimo para o teste

- Cabine de flamabilidade
- Queimador de laboratório
- Cronometro – precisão de 0,5 segundo
- Escala de medida - graduada em mm ( medição de flamabilidade HB)
- Gás para queima - metano de alta pressão, com pureza mínima de 98%, com regulador e medidor de vazão.
- Vazão do gás de queima – 105ml/min.
- Sala de acondicionamento – Capaz de manter temperatura entre 21 e 25°C, e umidade relativa do ar entre 45 e 55%.
- Micrômetro – precisão de 0,01mm.
- Algodão – 100% algodão puro.
- Dessecador –Com cloreto de cálcio anidro ou sílica , mantido a uma umidade relativa do ar que não exceda a 20%.
- Estufa de condicionamento – Ar circulante, 5 ciclos por hora, capaz de manter temperatura de 70 ± 1°C.
- Manômetro – Capaz de medir 200mm de água , com incrementos de 5mm
- Rotametro – Calibrado de acordo com a ASTM D 3195 , com tabela de correlação apropriada. Precisão de 2%.

1.2. Preparação dos corpos de prova

- Todos os corpos de prova devem ser cortados de uma chapa do material ou obtidos por injeção ou compressão. Após a operação de corte, especial atenção deve ser dada no sentido de remover poeiras ou quaisquer partículas da superfície dos corpos de prova.

- Os corpos-de-prova para os ensaios devem ter formato de placa com as seguintes dimensões:
* Espessura: 3,2mm
* Comprimento: 125 ±5mm
* Largura: 13mm
Os cantos devem ser suaves e os raios dos cantos não devem exceder 1,3mm.

- Se os materiais forem considerados em um range de cores, densidades, fluidez ou cargas, corpos de prova representando estes ranges devem ser testados.

- Corpos de prova na cor natural e pigmentado com o mais forte pigmento orgânico – negro de fumo – e o mais forte pigmento inorgânico – dioxido de titânio, podem ser testados como representativos de uma faixa de cores, se os resultados forem iguais. Adicionalmente cores com pigmentos azuis, amarelos ou vermelhos podem ser testados para garantir todo o range de cores.

1.3. Acondicionamento dos corpos de prova

Dois conjuntos de cinco corpos de provas devem ser acondicionados conforme descrito abaixo:

- Os corpos de prova devem ser acondicionados de acordo com a ASTM D 618, a 23 ± 2°C e 50 ± 5% de umidade relativa do ar, por um período mínimo de 48 horas.

- Os corpos de prova devem ser também pré-condicionados em estufa de ar circulante por 168 horas a 70 ± 1°C, após o que devem ser resfriados em dessecador por no mínimo 4 horas a temperatura ambiente, antes do teste.

- Uma vez removidos do dessecador os corpos de prova tem que ser testados em até 30 minutos.

- Todos os corpos de prova devem ser testados em atmosfera do laboratório entre 15 e 35°C, e umidade relativa do ar entre 45 e 75%.

- O algodão tem que ser pré-condicionado em um dessecador por no mínimo 24 horas antes do uso.

- Uma vez removido do dessecador o algodão deve ser usado em até 30 minutos.

Disposição do aparato
1.4. Procedimentos

- Prenda 6mm do corpo de prova na pinça, com o eixo longitudinal na vertical. Deste modo, a parte final inferior do corpo de prova deve estar a cerca de 300 ± 10mm acima da camada de algodão. Não mais de 0,08g de algodão – (cerca de 50 x 50mm) e espessura máxima de 6mm.

- O gás metano deve ser suprido ao queimador conforme o padrão da norma, e ajustado para produzir uma vazão de gás de 105ml/min, com uma contrapressão de, no máximo, 10mm de água.

- Ajuste o queimador de modo a produzir uma chama azul de comprimento igual a 20 ± 1mm. A chama pode ser obtida ajustando o fornecimento de gás e as portas de entrada de ar do queimador até que uma chama amarelo-azulada de 20 ± 1mm de altura seja obtida. Aumente a vazão de ar até que o amarelamento da chama desapareça. Meça a altura da chama novamente.

- A chama de teste deve ser calibrada de acordo com a ASTM D 5207, pelo menos uma vez por semana e sempre que a carga de gás for substituída ou o equipamento de teste for trocado ou quando os dados obtidos forem questionados.

- Aplique a chama centralmente no meio da parte inferior do corpo de prova de modo que o topo do queimador esteja a 10 ± 1mm abaixo do corpo de prova, mantendo-o nesta distancia por 10 ± 1 segundo, movendo o queimador se necessário, em resposta a qualquer variação no comprimento ou posição do corpo de prova. No caso de o corpo de prova amolecer e pingar material em chamas, movimente o queimador para um angulo de até 45 graus evitando que o material caia no barril do queimador, enquanto que a distancia de 10 ± 1mm entre o centro do corpo de prova e o queimador seja mantida. Após a aplicação da chama ao corpo de prova por 10 ± 1 segundos, remova imediatamente a chama a uma velocidade aproximada de 30cm/seg, até uma distância de 15cm do corpo de prova e simultaneamente com a retirada da chama comece imediatamente a medição do “afterflametime" (tempo durante o qual o material fica pegando fogo - t1). Registro “t1” na folha de dados.

- Tão logo cesse a queima do corpo de prova, e mesmo que o queimador não esteja a 15cm do corpo de prova, imediatamente coloque a chama novamente no meio da parte inferior do corpo de prova, mantendo o queimador a uma distância de 10 ± 1mm da parte remanescente do corpo de prova (note que a chama deverá sempre cobrir 10 ± 1mm do corpo de prova, tanto na primeira queima quanto na segunda queima) durante 10 + 1 segundos, se necessário movimento o queimador para evitar que partes do material do corpo de prova que porventura estejam pingando, apaguem a chama. Após transcorrido o tempo, remova imediatamente a chama a uma velocidade de 30cm/seg até uma distância de 15cm do corpo de prova e simultaneamente inicie a contagem do “afterflametime” (tempo durante o qual o material fica pegando fogo – t2), e do “afterglowtime” (tempo durante o qual o material fica incandescente - t3).

Durante a contagem tanto do “t1” quanto do “t2’, deve-se observar se:
- a chama atingiu a garra que segura o corpo de prova;
- o material não pingou;
- o material pingou, porém não tocou fogo no algodão;
- o material pingou e tocou fogo no algodão; e
- os gases provenientes da queima do material apagaram a chama do queimador.

Se visualmente estiver difícil distinguir entre queima e incandescência, pegue um pequeno pedaço de algodão, aproximadamente 50mm quadrados e coloque-o em contato com a área em questão, prendendo-o com uma pinça. Se o algodão pegar fogo indica que há a presença de chama e não de incandescência.

Se a chama se extinguir durante o teste, o corpo de prova em questão deve ser descartado e feito novo teste com outro corpo de prova. A única exceção se dá no caso onde a chama se extingue como resultado direto dos gases provenientes da queima do corpo de prova. Neste caso o queimador deve ser reaceso imediatamente e reaplicada a chama ao corpo de prova de modo que o tempo total de aplicação da chama ao mesmo atinja a 10 ± 1 segundos.

1.5. Condições para classificação

- Se apenas um dos corpos de prova do conjunto de cinco corpos de prova não atender aos requisitos, outro conjunto de cinco corpos de prova deve ser testado.
- No caso de o número total de segundos de chama, um conjunto adicional de cinco corpos de prova é testado se os totais estão na faixa de 51 a 55 segundos para V0 and 251 a 255 segundos para V1 e V2. Todos os corpos de prova deste segundo grupo devem atender os requisitos de modo que o material, naquela espessura, seja classificado com V0, V1 ou V2.

a) Classificação do material como V0

- Nenhum corpo-de-prova pode sustentar chamas (chamejamento) por período superior à 10 segundos após a aplicação do queimador;
- O tempo total de chamejamento (1ª + 2ª aplicação de chama) não deve exceder 50 segundos para cada grupo de 5 corpos-de-prova;
- Nenhum corpo-de-prova pode ser consumido totalmente (até atingir o grampo de sustentação);
- Não deve ocorrer ignição do algodão cirúrgico, oriunda do gotejamento do material, localizado a 305mm sob o corpo-de-prova;
- Nenhum dos corpos-de-prova pode sustentar abrasamento por período superior a 30 segundos após a remoção da segunda aplicação do queimador.

b) Classificação do material como V1

- Nenhum corpo-de-prova pode sustentar chamas (chamejamento) por período superior à 30 segundos após a aplicação do queimador;
- O tempo total de chamejamento (1ª + 2ª aplicação de chama) não deve exceder 250 segundos para cada grupo de 5 corpos-de-prova;
- Nenhum corpo-de-prova pode ser consumido totalmente (até atingir o grampo de sustentação);
- Não deve ocorrer ignição do algodão cirúrgico, oriunda do gotejamento do material, localizado a 305mm sob o corpo-de-prova;
- Nenhum dos corpos-de-prova pode sustentar abrasamento por período superior a 60 segundos após a remoção da segunda aplicação do queimador.

c) Classificação do material como V2

- Nenhum corpo-de-prova pode sustentar chamas (chamejamento) por período superior à 30 segundos após a aplicação do queimador;
- O tempo total de chamejamento (1ª + 2ª aplicação de chama) não deve exceder 250 segundos para cada grupo de 5 corpos-de-prova;
- Nenhum corpo-de-prova pode ser consumido totalmente (até atingir o grampo de sustentação);
- É permitida a ignição do algodão cirúrgico, oriunda do gotejamento do material, localizado a 305 mm sob o corpo-de-prova;
- Nenhum dos corpos-de-prova pode sustentar abrasamento por período superior a 60 segundos após a remoção da segunda aplicação do queimador.

2. Teste de queima horizontal - HB

2.1. Critérios do teste

- Não possuir taxa de queima que exceda 40mm por minuto medido em uma faixa de 75mm do corpo-de-prova com espessura de 3mm ou,
- Não possuir taxa de queima que exceda 75mm por minuto medido em uma faixa de 75mm do corpo-de-prova de espessura de 3, 0 mm ou,
- Cesse a queima antes de 100mm da marca de referência.

O material classificado como HB na espessura de 3 ± 2mm de espessura é automaticamente classificado como HB nas espessuras inferiores até 1,5mm, sem a necessidade de se fazer testes adicionais.

Se um dos corpos-de-provas do conjunto de três testados não atender estes requisitos outro conjunto de três corpos-de-prova necessitam serem testados.

2.2. Aparato e medidas para o teste

Disposição do aparato

2.3.Corpos-de-prova

Os corpos-de-prova devem ter 125 ± 5mm de comprimento, 13 ± 0,5mm de largura e na espessura mínima 3,0 ± 0,2mm.

Corpos-de-prova na cor natural e em cores altamente pigmentadas, claras e escuras, são considerados como representativos do range de cor se o resultado do teste for o mesmo.

2.4. Acondicionamento dos corpos-de-prova

Dois conjuntos de corpos-de-prova devem ser acondicionados conforme a ASTM D 618 à 23 ± 2°C e umidade relativa de 50% ± 5% por um período mínimo de 48 horas.

2.5. Procedimento

- Três corpos-de-prova devem ser testados. Cada corpo-de-prova é marcado com duas linhas perpendiculares ao eixo longitudinal de barra, uma à 24 ± 1mm e outra à 100 ± 1mm medidos a partir da extremidade que vai ser queimada.

- O corpo de prova deve ser fixado na garra pela extremidade mais distante da marca de 25mm, com o seu eixo longitudinal colocado na posição horizontal e o eixo transversal inclinado de 45 ± 2°. A escala milimetrada deve ficar embaixo do corpo de prova a uma distancia de 10 ± 1mm entre a extremidade mais próxima do corpo-de-prova e com a extremidade livre do corpo-de-prova igualmente espaçada. Veja Figura.

- O gás metano deve ser suprido ao queimador e ajustado para uma vazão de 105ml/min, com uma contrapressão de 10mm de água.

- O queimador é colocado remotamente à extremidade do corpo-de-prova a ser queimado. Ajuste a chama na cor azul com uma altura de 20 ± 1mm. A chama é obtida ajustando-se a pressão do gás e os orifícios de entrada de ar. A altura da chama deve ser medida visando conferi-la.

- O queimador deve ser testado de acordo com a ASTM D 5207 ao menos uma vez por semana e quando o suprimento de gás for mudado, testado ou quando os dados forem duvidosos.

- Se o corpo de prova vergar do lado livre durante os ajustes iniciais, um suporte especial pode ser utilizado. Aplique a chama na extremidade livre do corpo-de-prova no vértice inferior do corpo-de-prova. O eixo axial do queimador deve estar no mesmo plano vertical que a extremidade inferior do corpo-de-prova e inclinado a uma ângulo de aproximadamente 45 graus.

- Posicione o queimador de modo que a chama atinja a extremidade livre do corpo-de-prova em cerca de 6 ± 1mm.

- Aplique a chama durante 30 ± 1 segundos sem mexer na sua posição. Após este tempo, remova a chama ou tão logo a “frente de queima” no corpo de prova atinja a marca de 25mm (se isto acontecer em um tempo menor do que 30 segundos). Comece a contar o tempo em que a “frente de queima” atingirá a marca de 25 mm.

- Se o corpo de prova continuar a queimar após a remoção da chama, marque o tempo em segundos, que a “frente de queima” levou, a partir da marca de 25mm, para atingir a marca de 100mm e anote o comprimento que foi danificado (chame-o de “L”). Se a “frente de queima passar a marca de 25mm mas não passar a marca de 100mm, anote o tempo decorrido (em segundos) e o comprimento do corpo-de-prova danificado ( “L” ) em mm, entre a marca de 25mm e onde a “frente de queima” parou.

Os testes deverão ser conduzidos no mínimo em três corpos de prova.

2.6. Cálculos

Calcule a taxa de queima linear – “V”, em milímetros por minuto, para cada corpo de prova usando a seguinte equação:

V = 60 L/t, onde:

V = Taxa de queima linear em mm/minuto
L = Comprimento danificado no corpo de prova, em milímetros
t = Tempo em segundos

Nota: Se a “frente de queima” ultrapassar a marca de 100mm, considere L = 75mm.

2.7. Resultados

Os seguintes resultados, para cada corpo-de-prova, devem ser anotados:

a) Se a “frente de queima” ultrapassou ou não as marcas de 25 e 100mm
b) Se a “frente de queima” passou a marca de 25mm mas extinguiu-se antes de atingir a marca de 100mm. Anote o comprimento danificado "L” , e o tempo transcorrido ‘t’
c) Se a “frente de queima” ultrapassou a marca de 100mm, o tempo transcorrido entre a marca de 25mm e a de 100mm deve ser anotado
d) Calcule a taxa de queima linear

IEC 60695-2 - Teste do Fio Incandescente

Teste do Fio Incandescente Diretamente ligada ao comportamento antichama de um determinado material, a resistência ao fio incandescente (glow wire) é um parâmetro cuja tendência é a de seguir padrões ainda mais exigentes relativos ao comportamento térmico e de flamabilidade dos plásticos de engenharia em aplicações elétricas e eletrônicas. Concretamente, o ensaio do fio incandescente simula uma situação de curto circuito e consiste na aplicação de um fio incandescente diretamente no plástico ensaiado por 30s com uma força de 1N. O material passa no teste se não apresentar chamas ou partes incandescentes ou se estas se extinguirem em até 30s após a remoção do fio. Também conhecido como IEC 60695-2, o teste de fio incandescente pode, a depender das exigências, envolver a aplicação de fios com temperaturas de 550, 650, 750, 850 ou 960º C. Nesse sentido, a tendência de mercado é pelo uso cada vez maior de plásticos resistentes a temperaturas mais altas, sendo a poliamida 6.6 o carro-chefe no segmento de plásticos de engenharia. Têm contribuído para isso o aparecimento de novas resoluções governamentais, mas principalmente a disciplina do mercado.

Teste do Fio Incandescente

   
   
 
 

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Artigo revisado em 27/01/2014

Sobre o autor:
Daniel Tietz Roda é Tecnólogo em Produção de Plásticos formado pela FATEC/ZL e Técnico em Projetos de Mecânica pela ETEC Aprígio Gonzaga. Trabalha na área de assistência técnica e desenvolvimento de plásticos desde 2008 e atualmente coordena o depto. técnico da Ambiental Recicladora.

   
   
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