Fio e cabo elétrico operam em ambiente onde duas falhas têm consequência grave. Falha de isolação elétrica gera curto-circuito. Falha de comportamento ao fogo transforma incêndio pequeno em propagação rápida. O composto de PVC que isola cabo precisa atender ambas as frentes ao mesmo tempo, sob normas técnicas rigorosas.
As normas que importam
NBR NM 247
Norma do Mercosul para cabos elétricos de uso residencial e comercial até 750 V. Cobre PVC isolante e PVC capa externa. Define rigidez dielétrica mínima, resistência de isolação, propriedades mecânicas após envelhecimento, e comportamento ao fogo.
NBR 13248 e NBR 6148
Cabos para instalação fixa em edificações. Inclui cabo flexível 70°C (PVC comum) e 90°C (PVC ou XLPE).
NBR 13418
Cabos com retardância de chama. Especifica testes de propagação vertical e de comportamento sob fogo.
ISO 6722 / ABNT NBR 14039
Cabos automotivos. Resistência a temperatura sob capô, fluidos de motor, vibração e abrasão.
IEC 60332
Norma internacional de comportamento de cabos ao fogo. Define categorias de retardância e propagação.
Cada norma exige propriedades específicas do composto. A formulação varia conforme a aplicação alvo.
Retardância de chama
PVC sem retardante propaga chama. Aditivos retardantes de chama no composto reduzem ou eliminam essa propagação. Mecanismos:
- Cloro próprio do PVC: PVC já libera HCl ao queimar, que é um inibidor de chama natural. Por isso compostos de PVC são naturalmente mais resistentes a fogo que polipropileno ou polietileno.
- Trióxido de antimônio (Sb₂O₃): sinergético com cloro. Em combinação com PVC, multiplica o efeito retardante. Aditivo padrão em composto de cabo de alta retardância.
- Hidróxido de magnésio (Mg(OH)₂) ou hidróxido de alumínio (Al(OH)₃): liberam água ao aquecer, resfriando a chama. Adicionados quando exigência é muito alta.
- Compostos halogenados secundários: quando o teor de cloro do PVC sozinho não basta, aditivos de bromo ou cloro adicional podem entrar. Cuidado com restrições ambientais (alguns bromados estão proibidos por RoHS).
Rigidez dielétrica
Rigidez dielétrica é a capacidade do composto de resistir a tensão elétrica sem deixar passar corrente. Medida em kV/mm. PVC flexível típico tem rigidez de 20 a 30 kV/mm, dependendo da formulação.
Variáveis que afetam:
- Plastificante: plastificantes polares (ftalatos) tendem a reduzir levemente a rigidez. Plastificantes apolares (TOTM, óleos) mantêm melhor.
- Cargas: cargas minerais inadequadas (CaCO₃ úmido) reduzem rigidez. Cargas tratadas e secas não interferem.
- Estabilizante: sistemas Ca/Zn modernos não interferem. Estabilizantes antigos com chumbo aumentavam rigidez mas estão proibidos.
- Umidade do composto: umidade absorvida na resina ou na carga reduz rigidez.
Flexibilidade em baixa temperatura
Cabos instalados em ambiente frio (câmara fria, ar condicionado, exposição externa em inverno) precisam manter flexibilidade. PVC flexível padrão pode endurecer abaixo de -15°C.
Aditivos plastificantes específicos (DINP, DIDP, ou plastificantes vegetais modificados) mantêm flexibilidade em faixas mais amplas conforme formulação.
Resistência a óleo e calor (cabo automotivo)
Cabo automotivo opera próximo ao motor, sob temperatura alta e em contato com óleo, combustível, fluidos de freio e refrigerante. PVC flexível padrão falha rapidamente nesse ambiente.
Para essa aplicação, duas alternativas:
- PVC flexível formulado com TOTM e estabilizante alta-temperatura: atende algumas faixas de cabo automotivo
- Polynitri (blenda PVC + NBR): quando a resistência a óleos e combustíveis é crítica, Polynitri entrega performance superior ao PVC modificado
Componentes típicos da formulação para cabo
| Componente | Função |
|---|---|
| Resina PVC | Base polimérica |
| Plastificante (DOP, DOTP, DINP, TOTM) | Flexibilidade |
| Estabilizante Ca/Zn | Proteção térmica |
| Retardante de chama (Sb₂O₃ + sinérgico) | Conformidade NBR/IEC |
| Carga mineral (CaCO₃) | Estabilidade dimensional, custo |
| Lubrificante (cera, estearato) | Processabilidade |
| Pigmento | Cor (preto, azul, vermelho, verde para identificação) |
Como pedir composto para cabo
Briefing técnico ideal inclui:
- Norma alvo (NBR NM 247, NBR 13418, ISO 6722, IEC 60332-1, etc)
- Aplicação específica (cabo residencial, cabo industrial, cabo automotivo)
- Tensão de operação (até 750 V, 1 kV, 3 kV, mais)
- Temperatura máxima contínua (70°C, 90°C, 105°C)
- Cor da isolação
- Processo do cliente (extrusão de capa, isolação, ou ambos)
- Volume mensal estimado
Com isso a engenharia da Polyblu desenvolve composto que atende a norma alvo e libera amostra para teste em linha do cliente.