Introduzione
Negli aeroporti, negli ospedali, nei centri commerciali, nelle metropolitane, nei grattacieli e in altri luoghi importanti, per garantire la sicurezza delle persone in caso di incendio e il normale funzionamento dei sistemi di emergenza, è necessario utilizzare cavi e fili ignifughi con un'eccellente resistenza al fuoco. A causa della crescente attenzione alla sicurezza personale, anche la domanda di cavi ignifughi è in aumento e i campi di applicazione si stanno ampliando sempre di più, con conseguente innalzamento dei requisiti di qualità per cavi e fili ignifughi.
I cavi e i fili ignifughi sono quelli in grado di funzionare ininterrottamente in uno stato specifico anche in presenza di una fiamma e per un tempo determinati, ovvero di mantenere l'integrità della linea. I cavi e i fili ignifughi sono generalmente costituiti da uno strato di isolamento e da uno strato refrattario, solitamente un nastro di mica refrattaria multistrato avvolto direttamente attorno al conduttore. Questo strato refrattario, se esposto al fuoco, si sinterizza trasformandosi in un materiale isolante duro e denso che aderisce alla superficie del conduttore, garantendo il normale funzionamento della linea anche in caso di combustione del polimero a contatto con la fiamma. La scelta del nastro di mica ignifuga riveste quindi un ruolo cruciale nella qualità dei cavi e dei fili ignifughi.
1. Composizione dei nastri di mica refrattaria e caratteristiche di ciascuna composizione
Nel nastro refrattario in mica, la carta di mica costituisce il vero isolante elettrico e il materiale refrattario, ma la carta di mica di per sé è pressoché inerte e deve essere rinforzata con un materiale di rinforzo per aumentarne la resistenza. Per unire la carta di mica e il materiale di rinforzo è necessario utilizzare un adesivo. La materia prima per il nastro refrattario in mica è quindi costituita da carta di mica, materiale di rinforzo (tela o pellicola di vetro) e un adesivo a base di resina.
1. 1 Carta di mica
La carta di mica si suddivide in tre tipologie a seconda delle proprietà dei minerali di mica utilizzati.
( 1) Carta di mica ricavata da mica bianca;
( 2) Carta di mica ricavata da mica dorata;
( 3) Carta di mica realizzata con mica sintetica come materia prima.
Questi tre tipi di carta mica hanno tutti le loro caratteristiche intrinseche
Tra i tre tipi di carta di mica, le proprietà elettriche a temperatura ambiente della carta di mica bianca sono le migliori, seguite da quelle della carta di mica sintetica, mentre quelle della carta di mica dorata sono scarse. Per quanto riguarda le proprietà elettriche ad alte temperature, la carta di mica sintetica è la migliore, seguita da quella della carta di mica dorata, mentre quella della carta di mica bianca è scarsa. La mica sintetica non contiene acqua di cristallizzazione e ha un punto di fusione di 1370 °C, pertanto presenta la migliore resistenza alle alte temperature; la mica dorata inizia a rilasciare acqua di cristallizzazione a 800 °C e ha la seconda migliore resistenza alle alte temperature; la mica bianca rilascia acqua di cristallizzazione a 600 °C e ha una scarsa resistenza alle alte temperature. La mica dorata e la mica sintetica sono generalmente utilizzate per produrre nastri di mica refrattaria con migliori proprietà refrattarie.
1. 2 Materiali di rinforzo
I materiali di rinforzo sono generalmente costituiti da tessuto di vetro e pellicola di plastica. Il tessuto di vetro è un filamento continuo di fibra di vetro ricavato da vetro privo di alcali, che deve essere tessuto. Come pellicola si possono utilizzare diversi tipi di pellicola di plastica; l'uso di pellicola di plastica può ridurre i costi e migliorare la resistenza all'abrasione della superficie, ma i prodotti generati durante la combustione non devono danneggiare l'isolamento della carta di mica e devono avere una resistenza sufficiente; attualmente si utilizzano comunemente pellicole di poliestere, pellicole di polietilene, ecc. Vale la pena menzionare che la resistenza alla trazione del nastro di mica è correlata al tipo di materiale di rinforzo e le prestazioni di trazione del nastro di mica con rinforzo in tessuto di vetro sono generalmente superiori a quelle del nastro di mica con rinforzo in pellicola. Inoltre, sebbene la resistenza IDF dei nastri di mica a temperatura ambiente sia correlata al tipo di carta di mica, è anche strettamente correlata al materiale di rinforzo e, di solito, la resistenza IDF dei nastri di mica con rinforzo in pellicola a temperatura ambiente è superiore a quella dei nastri di mica senza rinforzo in pellicola.
1. 3 Adesivi in resina
L'adesivo a base di resina unisce la carta di mica e il materiale di rinforzo in un unico elemento. L'adesivo deve essere scelto in modo da garantire un'elevata forza di adesione tra la carta di mica e il materiale di rinforzo, una certa flessibilità del nastro di mica e la resistenza alla carbonizzazione dopo la combustione. È fondamentale che il nastro di mica non si carbonizzi dopo la combustione, poiché ciò influisce direttamente sulla sua resistenza di isolamento. Poiché l'adesivo, durante l'incollaggio della carta di mica e del materiale di rinforzo, penetra nei pori e nei micropori di entrambi, se brucia e si carbonizza diventa un conduttore di conduttività elettrica. Attualmente, l'adesivo comunemente utilizzato per i nastri di mica refrattari è un adesivo a base di resina siliconica, che produce una polvere di silice bianca dopo la combustione e possiede buone proprietà di isolamento elettrico.
Conclusione
( 1) I nastri di mica refrattaria sono generalmente fabbricati utilizzando mica dorata e mica sintetica, che hanno migliori proprietà elettriche alle alte temperature.
( 2) La resistenza alla trazione dei nastri di mica è correlata al tipo di materiale di rinforzo e le proprietà di trazione dei nastri di mica con rinforzo in tessuto di vetro sono generalmente superiori a quelle dei nastri di mica con rinforzo in film.
( 3) La resistenza IDF dei nastri di mica a temperatura ambiente è correlata al tipo di carta di mica, ma anche al materiale di rinforzo, ed è solitamente maggiore per i nastri di mica con rinforzo in film rispetto a quelli senza.
( 4) Gli adesivi per i nastri di mica ignifughi sono spesso adesivi siliconici.
Data di pubblicazione: 30 giugno 2022