- La incidencia de la luz solar, los ciclos de temperatura y la humedad provocan la intemperie: un proceso químico irreversible que causa la decoloración del cable y la pérdida de las propiedades mecánicas de los polímeros.
- Delta Tecnic recomienda el uso de masterbatch con aditivos para prevenir la degradación de los polímeros expuestos al sol y una selección adecuada de pigmentos para minimizar la decoloración a largo plazo de los cables.
El entorno influye negativamente en la vida útil de los cables. La incidencia de la luz solar, los ciclos de temperatura y la humedad provocan la intemperie: un proceso químico irreversible que causa la decoloración y la pérdida de las propiedades mecánicas de los polímeros. Delta Tecnic, empresa líder en tecnología de color industrial, propone una serie de soluciones para prevenir estos efectos en los cables expuestos a la intemperie.
El mercado de cables ofrece diversos diseños y aplicaciones para su uso en exteriores. Esto se observa en cables de media tensión, cables fotovoltaicos para paneles solares, cables de alimentación para edificios, los cada vez más demandados cables de fibra óptica aéreos o los necesarios para los cargadores de coches eléctricos. Evidentemente, las nuevas tendencias plantean una serie de desafíos para la industria del cable.
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La fotodegradación reduce la vida útil de los cables
La fotodegradación es un proceso fotoquímico producido por la luz solar que es acumulativo, lo que significa que empeora con el tiempo, y es irreversible. La degradación del polímero por la radiación ultravioleta (UV) influye en sus propiedades físicas y, por lo tanto, en su vida útil.
Así pues, la radiación UV provoca una degradación fotooxidativa que resulta en la ruptura de las cadenas poliméricas, produciendo radicales libres, que inician una reacción en cadena de ruptura de cadenas poliméricas, lo que conlleva el deterioro de sus propiedades mecánicas. En consecuencia, se produce una degradación del aspecto visual, el brillo y la superficie, así como una pérdida de las propiedades mecánicas del cable, lo que limita su vida útil en condiciones óptimas.
Es importante recordar que cuando un plástico se expone a la radiación solar y a las condiciones climáticas, se producen dos fenómenos independientes: la degradación polimérica y la fotodegradación de los grupos cromóforos presentes en los pigmentos, responsables del color final del cable.
Cómo preservar las propiedades de un cable para exteriores
Existen tres maneras de mitigar la fotodegradación polimérica:
- Utilizar aditivos denominados filtros UV, que absorben la luz ultravioleta causante de la degradación. Al incidir la luz solar sobre estos aditivos, estos reaccionan e impiden que la luz llegue al polímero, actuando como un parasol.
- Mediante HALS (estabilizador de luz de amina impedida), esta familia de aditivos reacciona con los radicales libres, los bloquea y previene la ruptura de la cadena polimérica. Cuando la luz UV incide sobre el polímero y se genera un radical libre, el HALS actúa para detener el proceso de degradación.
- Con pigmento negro (negro de humo). La alta capacidad de absorción del negro de humo para la radiación UV actúa como un filtro, impidiendo que reaccione con el polímero. Las calidades más efectivas son las de menor tamaño de partícula, ya que poseen una mayor superficie para captar la radiación solar.
¿Y el color? No existe ningún aditivo que proteja el color del cable como sí ocurre con el polímero. La solución, en este caso, consiste en formular el color utilizando pigmentos preparados para resistir las condiciones exteriores. En otras palabras, es necesario elegir desde el principio el pigmento o la combinación de pigmentos adecuados que sean resistentes a la luz. El estudio exhaustivo del comportamiento de los pigmentos en los diferentes tipos de polímeros utilizados en la industria del cable (PVC, HFFR, TPU, XLPE, EPDM, etc.) en condiciones exteriores es fundamental para garantizar la estabilidad del color del cable durante su vida útil a la intemperie.
¿Cómo predecir el comportamiento de un cable para exteriores?
Delta Tecnic, en línea con su compromiso con la innovación y las nuevas soluciones tecnológicas, mide el comportamiento de los pigmentos en exteriores en su laboratorio. La empresa realiza una prueba que acelera la exposición de los plásticos a diferentes condiciones de luz solar. Esto se denomina Prueba Solar y se realiza con un instrumento que emite luz solar visible y experimenta ciclos de cambios de temperatura, humedad y sequedad.
Gracias a los ensayos de laboratorio de la Prueba Solar con los diferentes compuestos utilizados en la industria del cable y con multitud de pigmentos, se ha adquirido el conocimiento profundo necesario para definir las formulaciones óptimas que cumplan con los requisitos más exigentes de las normativas de cables, al menor coste posible.
Resistencia a la intemperie y a la luz
En definitiva, existen métodos eficaces para predecir el comportamiento de los cables de exterior, lo que facilita la selección de pigmentos y, por tanto, la estimación de la vida útil del plástico. Esto simplifica la toma de decisiones y contribuye a la instalación de cables robustos capaces de soportar las inclemencias del tiempo y la decoloración por la luz.
Además del concepto tradicional de resistencia a la luz, que considera la incidencia de la luz, existe también el concepto de resistencia a la intemperie, que, además de la luz, tiene en cuenta factores como la temperatura y la humedad. De hecho, los pigmentos con buena resistencia a la luz pueden no funcionar correctamente en diferentes rangos de temperatura y radiación solar, y también se ven afectados por el polímero utilizado en la fabricación del cable. Ambos factores se combinan para crear un problema al que se enfrentan los diseñadores de cables de exterior, pero afortunadamente existe una solución.