I cavi ignifughi privi di alogeni utilizzano comunemente triidrossido di alluminio (ATH) e diidrossido di magnesio (MDH) come riempitivi. Queste polveri inorganiche presentano un'elevata polarità superficiale e una scarsa compatibilità con le matrici poliolefiniche, il che porta all'agglomerazione e alla riduzione delle proprietà meccaniche e della resistenza alla fiamma. Per ovviare a questo problema, vengono spesso impiegati agenti di accoppiamento a base di silano.
ECOPOWER
Crosile®-173 (viniltriisopropossisilano)
Si distingue nel trattamento di polveri ultrafini e nelle mescole per cavi di alta gamma grazie al suo comportamento di idrolisi unico.
Struttura molecolare e caratteristiche di idrolisi
Crosile®-173
contiene tre gruppi isopropossi, che hanno un maggiore ingombro sterico rispetto al metossi (ad esempio,
Crosile®-171
) o gruppi etossi (ad esempio,
Crosile®-151
Ciò si traduce in una velocità di idrolisi più lenta in presenza di acqua. Per il trattamento superficiale dei riempitivi, l'idrolisi lenta offre:
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Maggiore durata di conservazione e ridotto rischio di condensa prematura;
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Tempo sufficiente affinché le molecole di silano si diffondano uniformemente sulla superficie del riempitivo, formando un rivestimento monostrato;
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Adatto per polveri ultrafini ad elevata superficie specifica (ad esempio, MDH con granulometria <1 μm), prevenendo reazioni eccessive localizzate e una copertura non uniforme.
Funzioni chiave nei materiali compositi per cavi
1. Migliore dispersione del riempitivo
Dopo il trattamento con Crosile®-173, la superficie del riempitivo diventa idrofobica, migliorando la bagnabilità con la resina. Si riduce l'agglomerazione durante la miscelazione, con conseguente dispersione uniforme, superfici del prodotto più lisce e un'estrusione più stabile.
2. Maggiore resistenza all'umidità e stabilità elettrica
Il silano forma legami chimici all'interfaccia tra riempitivo e resina, creando un legame forte. In ambienti umidi, la penetrazione dell'acqua lungo l'interfaccia viene ostacolata, ritardando il calo della resistenza di isolamento. I test di invecchiamento in ambiente umido dimostrano che i cavi trattati con Crosile®-173 mantengono una resistività volumetrica più elevata anche dopo una prolungata esposizione all'acqua.
3. Equilibrio tra resistenza alla fiamma e proprietà meccaniche
Ad alti livelli di riempitivo, i difetti interfacciali sono la causa principale della fragilità. L'azione di accoppiamento di Crosile®-173 consente al riempitivo di contribuire al rinforzo, minimizzando la perdita di resistenza alla trazione e l'allungamento a rottura. Allo stesso tempo, i riempitivi ben dispersi favoriscono la formazione di uno strato carbonioso continuo durante la combustione, migliorando la resistenza alla fiamma.
Confronto con i comuni vinilsilani
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tipo silano
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Gruppo idrolizzabile
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Tasso di idrolisi
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Applicazioni tipiche
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Crosile®-151
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Trietossi
Mezzo
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Veloce
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Riempitivi generici, controllo moderato dell'umidità
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Crosile®-171
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Trimetossi
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Veloce
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Sistemi che richiedono una reazione rapida
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Crosile®-172
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Metossietossi
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Mezzo
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Intermedio tra 151 e 173
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Crosile®-173
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Triisopropossi
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Lento
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Riempitivi ultrafini, sistemi che richiedono uniformità
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Nella modifica di riempitivi ultrafini, nella produzione di ritardanti di fiamma attivi o nei processi che richiedono finestre di lavorazione più lunghe, la lenta idrolisi di Crosile®-173 garantisce risultati più costanti.
Linee guida per l'applicazione
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Aggiunta diretta: aggiungere il silano insieme agli altri additivi durante la preparazione della miscela. Assicurarsi che la temperatura e l'umidità siano sufficienti (oppure utilizzare un catalizzatore) per favorire la reazione.
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Pretrattamento: Diluire il silano con una soluzione di alcol/acqua (condizioni debolmente acide possono accelerare l'idrolisi). Spruzzare sul riempitivo sotto agitazione ad alta velocità, quindi asciugare. Questo metodo è adatto per la produzione di polveri ignifughe attive.
Applicazioni estese
Oltre che nei materiali per cavi, Crosile®-173 viene utilizzato anche in:
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Polietilene reticolato con silano: come agente reticolante per tubi resistenti al calore e isolamento di cavi;
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Emulsioni siliconiche-acriliche: grazie alla sua stabilità idrolitica, il sistema di emulsione è meno soggetto a gelificazione, risultando adatto per rivestimenti esterni ad alte prestazioni.
Il viniltriisopropossisilano (Crosile®-173) risolve i problemi di dispersione e interfacciali dei riempitivi inorganici ignifughi ultrafini in sistemi ad alto contenuto di riempitivo grazie alla sua idrolisi lenta e controllata. Per le mescole di cavi di alta gamma che richiedono affidabilità a lungo termine e stabilità di processo, rappresenta un additivo funzionale da prendere in considerazione.
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