Benzersiz kimyasal özelliklere sahip PFAS (per- ve polifloroalkil maddeler) uzun zamandır tel ve kablo üretimi için kararlı bir malzeme olmuştur. Şimdi, çevre ve sağlık endişeleri, düzenleyici baskının arttığı anlamına geliyor. PFAS'sız bir geleceğe hazırlanmanın zamanı geldi.
Güçlü karbon-flor bağları sayesinde floropolimerler, ısıya ve diğer kimyasallara karşı son derece yüksek dirence sahip olağanüstü elektrik yalıtkanlarıdır. Ama “sonsuza kadar kimyasallar” olarak bilinmelerinin bir nedeni var. Çevrede birikerler, insan sağlığı için bir risk oluştururlar ve yüzlerce, hatta binlerce yıl boyunca bozulmazlar.
PFAS düzenlemesi, belirli kullanımlar için tamamen yasaklar noktasına kadar hızlanıyor. ABD ve AB katı önlemlerle öncülük ederken, diğer bölgeler de daha sıkı kontrole doğru ilerliyor. Zaman ilerliyor ve daha güvenli alternatifler için yarış başlıyor.
Ürün geliştirme ihtiyaçlarınız için doğru malzemeleri seçmek için zorluklara, potansiyel alternatiflere ve önemli hususlara bir göz atalım.
W&C Bileşiklerinde PFAS kullanıyoruz?
PFAS termal stabilite, kimyasal direnç, biyouyumluluk ve düşük sürtünme gibi özellikleri sayesinde nihai ürünün performansını, dayanıklılığını ve güvenilirliğini artırmak için idealdir.
Daha sonraki nedenlerden, PFAS bileşiklerde proses katkı maddesi olarak kullanılır.
Halojensiz salya oluşumunu alın Örneğin alev geciktirici (HFFR) bileşikleri. Ekstrüzyon kalıbının etrafında malzeme birikmesi, tel ve kablo imalatında önemli bir sorundur. Kalıp çıkışındaki yüksek kesme gerilimi tarafından zorlanan polimerin termal veya oksidatif bozunmasından kaynaklanır ve bu da kalıp dudaklarının etrafında küçük parçalar birikmesine neden olabilir. Bunlar kırılır ve ekstrüde ürüne gömülürse, kısa devrelere neden olan yüzey kusurlarına yol açabilir.
PFAS, düşük yüzey enerjisi ve yağlama özellikleri sayesinde salya suyunu en aza indirmede özellikle etkilidir. Aynı performansa sahip alternatif malzemeler geliştirmek karmaşık bir zorluk teşkil etmektedir.
W&C bileşiklerinde potansiyel alternatifler
Son yıllarda tel ve kablo bileşiklerinde PFAS için birkaç potansiyel yedek ortaya çıktı ve salya suyunu azaltmak ve işlenebilirliği iyileştirmek için ortaya çıkmıştır.
-Silikon bazlı katkı maddeleri , salya suyunu önemli ölçüde azaltabilir, ancak PFAS'ın etkinliği ile her zaman tam olarak eşleşmez, bu nedenle bazen daha yüksek dozlama seviyeleri gereklidir. Özellikle PDMS/silika kompozitler, birçok tel ve kablo uygulaması için işleme yardımcısı olarak kullanıma hazır bir çözüm sunar. Üretimde giderek daha önemli bir rol oynayacaklarından eminler.
PDMS/Silika her iki malzemenin faydalı özelliklerini birleştirir. PDMS, kalıp yüzeyine yapışmayı en aza indirmeye yardımcı olan düşük yüzey enerjisine sahiptir. Silika mikro birikintileri giderebilir ve daha temiz ekstrüzyon işlemlerine ve daha kaliteli ürünlere yol açabilir. Daha yüksek dozlama seviyelerinde hoş karşılanan yan etkiler, azaltılmış sürtünme katsayısı (daha iyi aşınma direnci için), iyileştirilmiş alev geciktirici özellikler ve yangın durumunda azaltılmış duman yoğunluğudur. PDMS/Silika bazlı malzemeler de çok yönlüdür ve çeşitli uygulamalar için özelleştirilebilir.
-PEG türevleri , salya suyunu azaltmada özellikle umut vericidir, ancak daha düşük termal kararlılıkla sıcaklık koşullarının dikkatli bir şekilde yönetilmesini gerektirirler.
PFAS'ı kablo yalıtımlarında neden kullanıyoruz
PFAS'ın tel ve kablolarda diğer kullanımı yalıtım içindir. Endüstrideki yaygın yalıtım malzemeleri PFAS içerir. Bunlar arasında politetrafloroetilen (PTFE), florlu etilen propilen (FEP), perfloroalkoksi (PFA) ve etilen tetrafloroetilen (ETFE) bulunur.
Anlaşılması gereken önemli olan, içerdikleri PFAS'ların hepsinin aynı olmadığıdır. Aslında, sadece birkaçı Stockholm Sözleşmesi kapsamında kontrollü maddeler olarak sınıflandırılmıştır - yani PFOS, PFOA ve PFHX'ler. Bunlar, besin zinciri boyunca organizmalarda biriken uzun karbon zincirlerinden oluşan bir PFAS sınıfına aittir.
Bugün piyasadaki çoğu floropolimer zaten PFOA içermez ve çoğu üretici başlangıçta hiçbir zaman PFOS veya PFHX kullanmamıştır. Yeni nesil floropolimerler, çevredeki PFAS kontaminasyonunu önemli ölçüde azaltması gereken florosurfaktanlar (florlu emülgatörler) içermeyen yeni bir işlemle üretilecektir.
İzolasyonlarda potansiyel alternatifler
Daha sürdürülebilir alternatifler arayışında, zorluk performansı çevre yönetimi ile dengelemektir. Şu an için PFAS, emniyet, performans ve operasyonel sürekliliğin çok önemli olduğu kritik uygulamalar için vazgeçilmezdir.
Örneğin, havacılık ve savunma iletişim ağları, sinyal parazitini azaltmak ve uzun mesafelerde yüksek frekanslı sinyallerin kaybını önlemek için floropolimerlere güvenmektedir. Uygulanabilir PFAS içermeyen alternatifler aranmaya devam etmektedir.
Aynı şekilde sağlık sektöründe de. Kalp pilleri, floropolimerlerin dayanıklılığına güvenir. Kateterler ve kılavuz teller, kan damarlarında sorunsuz bir şekilde gezinmek için düşük sürtünmeli yüzeylerine bağlıdır. Sürdürülebilir alternatifler bulmak mekanik özelliklere, esnekliğe, sterilizasyon yöntemlerine ve biyouyumluluğa bağlı olacaktır.
-Termoplastik poliüretan (TPU) , bazı tıbbi kablo uygulamaları için uygun bir alternatiftir. Esneklik, dayanıklılık, biyouyumluluk ve işleme kolaylığı sunarlar, ancak kimyasal direnç veya sürtünme özelliklerinde floropolimerlerle tam olarak eşleşmeyebilirler.
-Silikon eşsiz esneklik ve biyouyumluluk sunar ancak kimyasal olarak floropolimerler kadar dirençli değildir.
Herkes için daha güvenli bir geleceğe doğru ilerleme
Teller ve kablolar için PFAS alternatifleri arayışı devam ediyor. Özellikle tıbbi, savunma ve iletişim kablosu gibi belirli yüksek performanslı uygulamalar için tek bir yedek yoktur.
İyi haber şu ki, çevre hızla gelişiyor. Birlikte çalıştığımız her ana ortak aktif olarak PFAS değiştirme teknolojileri geliştiriyor. Alternatiflerin mevcudiyeti zamanla artacaktır.
Tel ve kablo üreticileri insanlar ve gezegen için daha güvenli ürünler geliştirmeye çalışan bir şey açıktır: Formülasyonlarınızı yeniden düşünmenin zamanı geldi. IMCD'de, olasılıkları birlikte keşfetmek için buradayız.
