18 PO L I U R E T A N O - TECNOLOGIA & APLICAÇÕES

CABOS E CONEXÕES

Fios e cabos envolvem-nos o tempo todo. Seja em imó-veis, veículos ou instalações industriais, é por meio de cabos que comandos elétricos ou hidráulicos acionam

equipamentos cada vez mais complexos e permitem atender requisições dos mais variados tipos. Nessas aplicações, sem os apropriados fi os e cabos, nada acontece.

O TPU (poliuretano termoplástico) é um velho conhe-cido de aplicações envolvendo cabos e fi os para aplicações comerciais e industriais sempre mais exigentes. Desen-volvido há 50 anos, o TPU é disponível no mercado nas versões poliéster e poliéter e é, normalmente, indicado para aplicações em que estejam envolvidas fl exibilidade, dureza e durabilidade nas mais árduas condições de operação. Alguns dos principais usos de TPU em cabos dos mais variados tipos vão a seguir.

VERSÁTILMuitas são as aplicações do TPU em fi os e cabos.

“Cabos e conexões para os mais diversos fi ns podem ser produzidos com TPU”, afi rmou Fernando França, gerente de vendas da BASF Poliuretanos (Mauá, SP). Segundo ele, as principais propriedades que tornam o TPU interessante são a elevada resistência à abrasão, a fl exibilidade em ampla gama de temperaturas (-40º C a 125º C), a resistência a cortes e rasgamento, assim como

TPU: fl exível, resistente e confi ável

Cabos: o TPU é escolha obrigatória

suas propriedades dielétricas, resistência à hidrólise, a óleo e graxas e ao ozônio e radiação solar. A tais propriedades acrescem-se a possibilidade de uso de retardantes de chama não-halogenados, a possível reticulação do polímero e a ampla gama de durezas que o material pode respeitar (de 75 Shore A a 74 Shore D). “Pressões ambientais afetaram a especifi cação de polímeros para muitos usos, e o TPU está entre eles. A intenção é atingir zero emissão de halogênios e baixa fumaça”, afi rmou Luciana Portal, gerente de ven-das da Lubrizol do Brasil (Rio de Janeiro, RJ). “Em todas as aplicações, o TPU entra por extrusão ou co-extrusão como revestimento, sendo indicado especialmente para cabos e conectores que precisem obedecer a critérios mais exigentes em termos de proteção e condução de energia e comandos”, disse França. “Com TPU, os cabos melhoram sensivelmente em termos de segurança e funcionalidade, minimizando os tempos para manutenção.”

Concretamente, talvez a aplicação de TPU mais pró-xima ao usuário comum esteja mesmo nos automóveis: os cabos de bateria. “Os cabos de bateria de TPU oferecem estabilidade térmica e resistência mecânica superiores aos de compostos de PVC, o que se traduz em maior confi abi-lidade e durabilidade para o sistema elétrico dos veículos”, afi rmou Francisco de Estácio Neto, gerente de engenharia e qualidade da Wirex Cable (São Paulo, SP), um dos maiores fabricantes brasileiros do produto. “Note-se também que,

CABOS E CONEXÕES

Fios e cabos. Mangueiras. Umbilicais. A utilização de TPU em sistemas de

conexão e condução vai muito além da proteção de componentes internos e da

manutenção das propriedades de condução. Saiba por quêLeon

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da mesma forma que o PVC, a extrusão do composto de TPU é convencional, sendo acompanhada apenas por um resfriamento em água.”

CABOS MÓVEISOperando continuamente sob condições adversas, mi-

neradoras, siderúrgicas, portos e dragas fazem amplo uso de cabos móveis, também chamados cabos fl exíveis de potência, para transmissão de energia para equipamentos pesados, tais como escavadeiras, perfuratrizes, carregadores, máquinas de mineração contínua, bombas, etc.

Nessas aplicações, o TPU é também presença constante. “O TPU oferece, dentre outras características, grande resis-tência ao rasgamento”, afi rmou Mario César Perez Alonso, gerente de engenharia de produtos da FICAP-Nexans (Rio de Janeiro, RJ). Em aplicações, o policloropreno é o principal concorrente do TPU. “Também muito usado, o policroloprene é superado pelo TPU em quase todos os que-sitos, menos na resistência térmica”, afi rmou Suzana Silva Pinto, da FNCE (Embu, SP), fabricante de cabos móveis e submarinos. “O TPU possui excelente desempenho em tração, abrasão, impermeabilidade e resistência a fungos.”

Como nessas aplicações o cabo alimentador de média tensão é sujeito a condições extremamente adversas, seja sob o ponto de vista mecânico como em termos de temperatura e agressão química, algumas propriedades comparativas vêm à tona. “Comparado ao policloroprene, material mais usado como cobertura dos cabos, o TPU apresenta resis-tência à abrasão muito superior, o que é fundamental para esta aplicação”, afi rmou Estácio Neto, da Wirex. “Devido a esta característica, a durabilidade dos cabos com cobertura de TPU chega a ser duas vezes superior aos dos materiais concorrentes”. Outra vantagem é a fabricação com diversas cores. “O TPU tem vantagens também em pigmentação, o que normalmente é requerido nesse tipo de aplicação”.

Em cabos móveis, os fi os condutores, normalmente de cobre estanhado, vão agrupados helicoidalmente e isolados em borracha de etileno-propileno (EPR), sendo em seguida enlaçados por tranças de reforço de poliéster de elevada resistência à tração. O TPU entra, extrudado, por fora de todo o cabo. Segundo Suzana, da FNCE, o TPU só não é mais usado em cabos móveis por ausência de norma e pouca divulgação do material. “As normas de cabos móveis nem citam o TPU”, constatou.

MANGUEIRASCabos utilizados para transporte e condução de fl uidos

para uso hidráulico e injeção química (sob alta pressão), as mangueiras também fazem ampla utilização de coberturas em TPU. “O TPU é basicamente aplicado na capa exter-na das mangueiras”, afi rmou Paula Lepore, engenheira especialista da MFX do Brasil (Salvador, BA). Nessa aplicação, o TPU normalmente é de base éter, granulado e de cor natural, com acréscimo ou não de masterbatch para pigmentação. “As principais características do material

que o tornam interessante nessa aplicação são: dureza adequada, alongamento em limites aceitáveis e boa resistência ao rasgamento.” Essas vantagens fazem do TPU uma ótima escolha em relação custo-benefício. “A boa resistência e fl e-xibilidade promovem maior vida útil”. Outra aplicação coligada à mangueira é o chamado bend stiffener (restritor de curvatura), acessório que tem como função proteger o cabo umbilical (ver item a seguir) de condições de fl exão excessiva durante a operação. Esse acessório é fabricado em poliuretano, sendo fundido numa peça única, com a inclusão de insertos metálicos. Aplicações hidráulicas, as mangueiras possuem, no núcleo, um cabo de poliamida, por dentro do qual vai o líquido hidráulico. Por fora desse cabo, vão camadas entre-laçadas de aramida ou outro tipo de reforço. Por fora dessas camadas, os cabos são revestidos (ou jaqueteados) em TPU.

UMBILICAISConjunto de mangueiras que transportam fl uidos

hidráulicos e de injeção química, também englobando cabos elétricos transmissores de sinais e potência, o umbilical tem como principal função acionar os me-canismos de abertura e fechamento do equipamento de extração de óleo e gás submarinos (conjunto chamado de árvore de Natal), monitorando dessa forma as atividades do poço, em termos de temperatura e pressão. Existem umbilicais hidráulicos, elétricos e eletrohidráulicos, a depender da necessidade, sendo que muitos deles fazem uso de coberturas de TPU nas mangueiras internas. “Os revestimentos de TPU protegem as coberturas de tran-ças de aramida, compostas por fi lamentos muito fi nos e frágeis ao manuseio que cumprem a função estrutural de suportar a pressão radial das mangueiras”, explicou Fabio Feresin, gerente de laboratório de materiais da Prysmian (São Paulo, SP), ex-Pirelli Cabos. “O TPU extrudado sobre o núcleo eletrohidráulico proporciona proteção e estanqueidade aos elementos internos do umbilical”, afi rmou Paula, da MFX do Brasil.

Nessa aplicação, diversas propriedades do TPU tornam-no o material preferido para cobertura: a alta resistência à abrasão, a resistência química (a fl uidos liberados pela permeabilidade da mangueira de poliamida), mas especial-mente a resistência à hidrólise em temperaturas muito baixas (por volta de -40º C) e a fl exibilidade (o TPU acompanha as aplicações sem apresentar deformação permanente, ou seja, sempre mantendo o comportamento em sua região elástica). A dureza, resistência ao atrito e à erosão também são importantes. Comparado a outros materiais, o TPU também se destaca. “O PE é resistente quimicamente, mas perde fl exibilidade, especialmente em temperaturas muito baixas. O PP apresenta fi ssurações, assim como o PVC, que perde a plastifi cação com o tempo”, afi rmou Feresin.

Cabo Umbilical (corte): o TPU na cobertura das mangueiras

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