Introducción
En aeropuertos, hospitales, centros comerciales, metros, edificios de gran altura y otros lugares importantes, para garantizar la seguridad de las personas en caso de incendio y el correcto funcionamiento de los sistemas de emergencia, es necesario utilizar cables ignífugos con una excelente resistencia al fuego. Debido a la creciente preocupación por la seguridad personal, la demanda de cables ignífugos en el mercado también está aumentando, y sus aplicaciones son cada vez más extensas, por lo que los requisitos de calidad de los cables ignífugos son cada vez más exigentes.
Los cables resistentes al fuego son aquellos capaces de operar continuamente en un estado específico al arder bajo una llama y durante un tiempo determinados, es decir, mantienen la integridad de la línea. Generalmente, constan de una capa entre el conductor y el aislamiento, además de una capa refractaria. Esta capa refractaria suele ser una cinta de mica refractaria multicapa que envuelve directamente el conductor. Al exponerse al fuego, se sinteriza formando un material aislante duro y denso que se adhiere a la superficie del conductor, garantizando así el funcionamiento normal de la línea incluso si el polímero se quema con la llama. Por lo tanto, la elección de la cinta de mica resistente al fuego es crucial para la calidad de los cables resistentes al fuego.
1. Composición de las cintas de mica refractarias y características de cada composición.
En la cinta refractaria de mica, el papel de mica es el material aislante eléctrico y refractario. Sin embargo, este papel por sí solo carece prácticamente de resistencia y debe reforzarse con un material de refuerzo para mejorarla. Para unir el papel de mica y el material de refuerzo, se utiliza un adhesivo. Por lo tanto, la materia prima para la cinta refractaria de mica se compone de papel de mica, material de refuerzo (tela o película de fibra de vidrio) y un adhesivo de resina.
1. Papel de mica
El papel de mica se divide en tres tipos según las propiedades de los minerales de mica utilizados.
( 1) Papel de mica hecho de mica blanca;
( 2) Papel de mica hecho de mica dorada;
( 3) Papel de mica hecho de mica sintética como materia prima.
Estos tres tipos de papel de mica tienen cada uno sus características inherentes.
De los tres tipos de papel de mica, a temperatura ambiente, el papel de mica blanca presenta las mejores propiedades eléctricas, seguido por el de mica sintética y con un rendimiento deficiente por el de mica dorada. A altas temperaturas, el papel de mica sintética ofrece las mejores propiedades, seguido por el de mica dorada y con un rendimiento deficiente por el de mica blanca. La mica sintética no contiene agua cristalina y tiene un punto de fusión de 1370 °C, por lo que presenta la mejor resistencia a altas temperaturas; la mica dorada comienza a liberar agua cristalina a 800 °C y presenta la segunda mejor resistencia a altas temperaturas; la mica blanca libera agua cristalina a 600 °C y presenta una baja resistencia a altas temperaturas. La mica dorada y la mica sintética se utilizan habitualmente para producir cintas de mica refractarias con mejores propiedades refractarias.
1.2 Materiales de refuerzo
Los materiales de refuerzo suelen ser tela de vidrio y película plástica. La tela de vidrio es un filamento continuo de fibra de vidrio libre de álcalis, que debe tejerse. Para la película se pueden usar diferentes tipos de película plástica; su uso reduce costos y mejora la resistencia a la abrasión de la superficie, pero los productos generados durante la combustión no deben dañar el aislamiento del papel de mica y debe tener la resistencia suficiente. Actualmente, se utilizan comúnmente películas de poliéster y polietileno, entre otras. Cabe mencionar que la resistencia a la tracción de la cinta de mica está relacionada con el tipo de material de refuerzo, y el rendimiento a la tracción de la cinta de mica reforzada con tela de vidrio suele ser mayor que el de la cinta de mica reforzada con película. Además, si bien la resistencia a la tracción inducida por calor (IDF) de las cintas de mica a temperatura ambiente depende del tipo de papel de mica, también está estrechamente relacionada con el material de refuerzo; por lo general, la resistencia a la tracción inducida por calor (IDF) de las cintas de mica reforzadas con película a temperatura ambiente es mayor que la de las cintas de mica sin refuerzo de película.
1.3 Adhesivos de resina
El adhesivo de resina combina el papel de mica y el material de refuerzo en una sola pieza. Es fundamental seleccionar un adhesivo que garantice la alta resistencia de unión entre el papel de mica y el material de refuerzo. La cinta de mica debe tener cierta flexibilidad y no carbonizarse tras la combustión. Esto es esencial, ya que la carbonización afecta directamente a su resistencia de aislamiento. Al penetrar el adhesivo en los poros y microporos de ambos materiales, este, al quemarse y carbonizarse, se convierte en un conductor de electricidad. Actualmente, el adhesivo más utilizado para cintas de mica refractarias es una resina de silicona, que produce un polvo de sílice blanco tras la combustión y posee buenas propiedades de aislamiento eléctrico.
Conclusión
( 1) Las cintas de mica refractaria generalmente se fabrican utilizando mica de oro y mica sintética, que tienen mejores propiedades eléctricas a altas temperaturas.
( 2) La resistencia a la tracción de las cintas de mica está relacionada con el tipo de material de refuerzo, y las propiedades de tracción de las cintas de mica con refuerzo de tela de vidrio son generalmente más altas que las de las cintas de mica con refuerzo de película.
( 3) La resistencia IDF de las cintas de mica a temperatura ambiente está relacionada con el tipo de papel de mica, pero también con el material de refuerzo, y suele ser mayor para las cintas de mica con refuerzo de película que para las que no lo tienen.
( 4) Los adhesivos para cintas de mica resistentes al fuego suelen ser adhesivos de silicona.
Fecha de publicación: 30 de junio de 2022