- La incidència de la llum solar, els cicles de temperatura i la humitat provoquen la intempèrie: un procés químic irreversible que causa la decoloració del cable i la pèrdua de les propietats mecàniques dels polímers.
- Delta Tecnic recomana l’ús de masterbatch amb additius per prevenir la degradació dels polímers exposats al sol i una selecció adequada de pigments per minimitzar la decoloració a llarg termini dels cables.
L’entorn influeix negativament a la vida útil dels cables. La incidència de la llum solar, els cicles de temperatura i la humitat provoquen la intempèrie: un procés químic irreversible que causa la decoloració i la pèrdua de les propietats mecàniques dels polímers. Delta Tecnic, empresa líder en tecnologia de color industrial, proposa una sèrie de solucions per prevenir aquests efectes als cables exposats a la intempèrie.
El mercat de cables ofereix diversos dissenys i aplicacions per al seu ús a exteriors. Això s’observa en cables de mitjana tensió, cables fotovoltaics per a panells solars, cables d’alimentació per a edificis, els cables de fibra òptica aeris cada vegada més demandats o els necessaris per als carregadors de cotxes elèctrics. Evidentment, les noves tendències plantegen una sèrie de desafiaments per a la indústria del cable.
Page Contents
La fotodegradació redueix la vida útil dels cables
La fotodegradació és un procés fotoquímic produït per la llum solar que és acumulatiu, cosa que significa que empitjora amb el temps, i és irreversible. La degradació del polímer per la radiació ultraviolada (UV) influeix en les propietats físiques i, per tant, en la vida útil.
Així doncs, la radiació UV provoca una degradació fotooxidativa que resulta en la ruptura de les cadenes polimèriques, produint radicals lliures, que inicien una reacció en cadena de ruptura de cadenes polimèriques, cosa que comporta el deteriorament de les seves propietats mecàniques. En conseqüència, es produeix una degradació de l’aspecte visual, la brillantor i la superfície, així com una pèrdua de les propietats mecàniques del cable, cosa que en limita la vida útil en condicions òptimes.
És important recordar que quan un plàstic s’exposa a la radiació solar ia les condicions climàtiques, es produeixen dos fenòmens independents: la degradació polimèrica i la fotodegradació dels grups cromòfors presents als pigments, responsables del color final del cable.
Com preservar les propietats d’un cable per a exteriors
Hi ha tres maneres de mitigar la fotodegradació polimèrica:
- Utilitzar additius anomenats filtres UV, que absorbeixen la llum ultraviolada causant de la degradació. En incidir la llum solar sobre aquests additius, aquests reaccionen i impedeixen que la llum arribi al polímer, actuant com un para-sol.
- Mitjançant HALS (estabilitzador de llum d’amina impedida), aquesta família d’additius reacciona amb els radicals lliures, els bloqueja i preveu la ruptura de la cadena polimèrica. Quan la llum UV incideix sobre el polímer i es genera un radical lliure, el HALS actua per aturar el procés de degradació.
Amb pigment negre (negre de fum). L’alta capacitat d’absorció del negre de fum per a la radiació UV actua com a filtre, impedint que reaccioni amb el polímer. Les qualitats més efectives són les de menor mida de partícula, ja que tenen una major superfície per captar la radiació solar. - I el color? No hi ha cap additiu que protegeixi el color del cable com sí que passa amb el polímer. La solució, en aquest cas, consisteix a formular el color fent servir pigments preparats per resistir les condicions exteriors.
En altres paraules, cal triar des del principi el pigment o la combinació de pigments adequats que siguin resistents a la llum. L’estudi exhaustiu del comportament dels pigments en els diferents tipus de polímers utilitzats a la indústria del cable (PVC, HFFR, TPU, XLPE, EPDM, etc.) en condicions exteriors és fonamental per garantir l’estabilitat del color del cable durant la seva vida útil a la intempèrie.
Com es pot predir el comportament d’un cable per a exteriors?
Delta Tecnic, en línia amb el seu compromís amb la innovació i les noves solucions tecnològiques, mesura el comportament dels pigments en exteriors al laboratori. L’empresa fa una prova que accelera l’exposició dels plàstics a diferents condicions de llum solar. Això s’anomena Prova Solar i es fa amb un instrument que emet llum solar visible i experimenta cicles de canvis de temperatura, humitat i sequedat.
Gràcies als assaigs de laboratori de la Prova Solar amb els diferents compostos utilitzats a la indústria del cable i amb multitud de pigments, s’ha adquirit el coneixement profund necessari per definir les formulacions òptimes que compleixin els requisits més exigents de les normatives de cables, al menor cost possible.
Resistència a la intempèrie ia la llum
En definitiva, hi ha mètodes eficaços per predir el comportament dels cables d’exterior, cosa que facilita la selecció de pigments i, per tant, l’estimació de la vida útil del plàstic. Això simplifica la presa de decisions i contribueix a la instal·lació de cables robustos capaços de suportar les inclemències del temps i la decoloració per la llum.
A més del concepte tradicional de resistència a la llum, que considera la incidència de la llum, hi ha també el concepte de resistència a la intempèrie, que, a més de la llum, té en compte factors com la temperatura i la humitat. De fet, els pigments amb bona resistència a la llum poden no funcionar correctament a diferents rangs de temperatura i radiació solar, i també es veuen afectats pel polímer utilitzat en la fabricació del cable. Tots dos factors es combinen per crear un problema a què s’enfronten els dissenyadors de cables d’exterior, però afortunadament hi ha una solució.