Os componentes plásticos são frequentemente expostos a altas temperaturas juntamente com correntes muito fortes e altas tensões no trem de força ou bateria de veículos elétricos, bem como na infraestrutura de carga da eletromobilidade. Conectores, por exemplo, devem manter o isolamento elétrico nessas condições e não permitir que ocorra rastreamento.
A Lanxess adaptou um novo composto de PBT (polibutileno tereftalato) para conectores de alta tensão exigentes, retardador de chamas sem halogênio e estabilizado por hidrólise. “Um ponto forte do material estrutural é que suas excelentes propriedades elétricas dificilmente dependem da temperatura e da umidade nas condições operacionais típicas dos conectores de alta tensão. Ele pode ser usado em temperaturas de até 150°C”, explica Bernhard Helbich, gerente de marketing técnico, contas-chave, na unidade de negócios High Performance Materials da Lanxess.
O composto é a primeira representação da nova linha de produtos Pocan BFN HR e é caracterizado por um alto nível de resistência de volume e rigidez dielétrica. Por exemplo, este último está bem acima de 30 kV por milímetro em temperaturas de até 140°C (IEC 62431-1). No teste CTI (Comparative Tracking Index, IEC 60112), o material atinge CTI A 600, a mais alta classe possível de acordo com a norma. A resistência de rastreamento elevada reduz o risco de curtos-circuitos e defeitos causados por correntes de fuga e atende à crescente necessidade de conectores miniaturizados.
“Mas também pode ser usado em tensões superiores a 600 V. O projeto do conector para sistemas de corrente contínua pode ser otimizado para até 1.500 V de acordo com as diretrizes de projeto da norma IEC 60664/VDE 0110-1”, diz Helbich. A resistência ao rastreamento do composto também dificilmente diminui após envelhecimento térmico de longo prazo a 120°C ou após testes climáticos.
O material, reforçado com 25% em peso de fibras de vidro, é muito estável à hidrólise. Em testes de amostras com base nos rigorosos testes de hidrólise de longo prazo SAE/USCAR-2 Rev. 6 da Sociedade de Engenheiros Automotivos dos EUA (SAE), obteve uma boa classificação de Classe 3. O material também passou no teste de inflamabilidade UL 94 do Underwriters Laboratories, alcançando a excelente classificação V-0 com uma espessura do corpo de prova de 0,75 milímetros. Com suas propriedades mecânicas, o material estrutural atende aos requisitos comuns estabelecidos para conectores de alta tensão.
O composto pode ser colorido, inclusive na cor laranja, que cada vez mais é usada em veículos elétricos para identificar componentes vivos e envoltos em plástico. “Nosso material e os corantes utilizados mantêm a cor estável em altas temperaturas de operação para que a identificação não seja perdida”, explica Helbich. A Lanxess deseja que o termoplástico seja listado em “Todas as cores” no Cartão Amarelo pela UL. “Ao fazer isso, pouparemos o processador do demorado processo de certificação UL se eles próprios colorirem o plástico”, explica Helbich. “Eles podem simplesmente usar o composto que colorimos e, assim, reduzir custos”, acrescenta.
Além dos conectores de alta tensão, a Helbich vê ainda mais aplicações possíveis para a nova linha de produtos Pocan BFN HR na eletromobilidade e na fabricação de conjuntos elétricos e eletrônicos miniaturizados. “Estamos pensando, por exemplo, em conectores miniatura, disjuntores miniatura, bornes e aplicações semelhantes”, diz ele.
A Lanxess apresentará esses e outros desenvolvimentos na K 2022 em Düsseldorf, Alemanha, de 19 a 26 de outubro de 2022. A empresa exibirá no estande C76-78 no hall 6.
Fonte: Plastics Today | New PBT Compound Designed for High-Voltage Connectors