Cabos retardantes de chama sem halogênio utilizam comumente trihidróxido de alumínio (ATH) e dihidróxido de magnésio (MDH) como cargas. Esses pós inorgânicos possuem alta polaridade superficial e baixa compatibilidade com matrizes de poliolefinas, levando à aglomeração e à redução das propriedades mecânicas e da retardância à chama. Agentes de acoplamento de silano são frequentemente empregados para resolver esse problema.
A ECOPOWER Crosile®-173 (viniltriisopropoxissilano)se destaca no tratamento de pós ultrafinos e em compostos de cabos de alta qualidade devido ao seu comportamento único de hidrólise.
Estrutura Molecular e Características de Hidrólise
Crosile®-173 contém três grupos isopropoxi, que possuem maior impedimento estérico do que os grupos metoxi (por exemplo, Crosile®-171) ou etoxi (por exemplo, Crosile®-151). Isso resulta em uma taxa de hidrólise mais lenta na presença de água. Para o tratamento superficial de cargas, a hidrólise lenta oferece:
- Maior vida útil da mistura e menor risco de condensação prematura;
- Tempo suficiente para que as moléculas de silano se espalhem uniformemente na superfície da carga, formando um revestimento monocamada;
- Adequação para pós ultrafinos com alta área superficial específica (por exemplo, MDH com tamanho de partícula
Funções Principais em Compostos para Cabos
1. Melhor Dispersão da Carga
Após o tratamento com Crosile®-173, a superfície da carga torna-se hidrofóbica, melhorando a molhabilidade com a resina. A aglomeração durante a composição é reduzida, resultando em dispersão uniforme, superfícies de produto mais lisas e extrusão mais estável.
2. Maior Resistência à Umidade e Estabilidade Elétrica
O silano forma ligações químicas na interface carga-resina, criando uma ligação firme. Em ambientes úmidos, a penetração de água ao longo da interface é dificultada, retardando a queda da resistência de isolamento. Testes de envelhecimento por umidade mostram que cabos tratados com Crosile®-173 mantêm maior resistividade volumétrica após exposição prolongada à água.
3. Equilíbrio entre Retardância à Chama e Propriedades Mecânicas
Com altos teores de carga, defeitos interfaciais são a principal causa da fragilização. A ação de acoplamento do Crosile®-173 permite que a carga contribua com algum reforço, minimizando a perda de resistência à tração e alongamento na ruptura. Enquanto isso, cargas bem dispersas promovem a formação de uma camada contínua de carvão durante a combustão, aumentando a retardância à chama.
Comparação com Silanos Vinílicos Comuns
| tipo de silano |
Grupo Hidrolisável |
Taxa de Hidrólise |
Aplicações Típicas |
| Crosile®-151 |
Trietoxi Média |
Rápida |
Cargas gerais, controle moderado de umidade |
| Crosile®-171 |
Trimetoxi |
Rápida |
Sistemas que exigem reação rápida |
| Crosile®-172 |
Metoxietoxi |
Média |
Intermediário entre 151 e 173 |
| Crosile®-173 |
Triisopropoxi |
Lento |
Cargas ultrafinas, sistemas que exigem uniformidade |
Na modificação de cargas ultrafinas, na produção de retardantes de chama ativos ou em processos que exigem janelas de processamento mais longas, a hidrólise lenta do Crosile®-173 garante resultados mais consistentes.
Diretrizes de aplicação
- Adição direta: Adicione o silano juntamente com outros aditivos durante a composição. Garanta temperatura e umidade suficientes (ou use um catalisador) para promover a reação.
- Pré-tratamento: Dilua o silano com uma solução de álcool/água (condições levemente ácidas podem acelerar a hidrólise). Pulverize sobre a carga sob mistura em alta velocidade e, em seguida, seque. Este método é adequado para a produção de pós ativos retardantes de chama.
Aplicações adicionais
Além dos materiais para cabos, o Crosile®-173 também é usado em:
- Polietileno reticulado com silano: como agente de reticulação para tubos resistentes ao calor e isolamento de fios;
- Emulsões de silicone-acrílico: devido à sua estabilidade hidrolítica, o sistema de emulsão é menos propenso à gelificação, sendo adequado para revestimentos externos de alto desempenho.
O viniltriisopropoxissilano (Crosile®-173) resolve os desafios de dispersão e interface de cargas inorgânicas ultrafinas retardantes de chama em sistemas com alto teor de carga por meio de sua hidrólise lenta e controlada. Para compostos de cabos de alta qualidade que exigem confiabilidade de longo prazo e estabilidade de processamento, é um aditivo funcional que vale a pena considerar.
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