CPVC e telhados: o mais novo parceiro da construção

Os materiais de engenharia TempRite^® se especializam em compostos utilizando CPVC (cloreto de polivinila clorado) para as indústrias de construção e telhados, dentre muitas outras. O CPVC tem bom desempenho em aplicações de trabalhos pesados como essas graças a sua resistência inerente a elementos externos ameaçadores como radiação UV e aumento de temperaturas.

O CPVC como componente para telhados também se beneficia de uma estabilidade dimensional superior, reduzindo a ameaça de danos em longo prazo por deformação térmica. Além disso, sua capacidade de formar painéis com resistência a incêndios superior permite que as estruturas alcancem altas classificações de segurança contra incêndios, uma exigência comum em muitos países, particularmente aqueles com climas quentes ou aqueles que dependem muito de tecnologia de painéis solares.

O que considerar ao especificar o material de telhados

Mudanças climáticas - os aumentos de temperatura globais ameaçam a integridade das estruturas, particularmente quando os fabricantes estão acostumados a entregar materiais com temperaturas operacionais padrão particulares.

Resistência a calor (HDT) - A temperatura de deflexão de calor (ou temperatura de distorção de calor) é a temperatura na qual um perfil externo se distorce ou deforma sob pressão. O produto não fica somente enfraquecido, mas também pode ficar fisicamente deformado, ou seja, deformação.

Deformação sob carga - o módulo de flexão de um material é a razão da carga externa para deformação de material. Quanto menor o módulo, mais deformação de flexão ocorre em uma determinada carga. O módulo diminui conforme a temperatura amenta, levando a mais deformação. O CPVC TempRite mantém um módulo maior por uma faixa de temperaturas mais ampla.

Gráfico mostrando o desempenho de acúmulo de cabeça

Desempenho do CPVC TempRite em revestimento externo durante acúmulo de temperatura,
comparado a PVC padrão.

Estabilidade dimensional - o CPVC TempRite tem um coeficiente de dilatação térmica de apenas cerca de 65 % daquele do PVC. Isso permite uma estabilidade dimensional melhor das peças conforme a temperatura aumenta.

Classificação de segurança contra incêndios - especialmente importante em painéis solares, uma classificação de segurança contra incêndios alta do telhado adiciona uma camada de segurança às estruturas, particularmente uma vez que painéis solares defeituosos podem incendiar. Ademais, em situações de emergência, após a energia ser cortada da casa, os painéis solares podem continuar a gerar energia mesmo quando um incêndio doméstico começou.

Compatibilidade

Sempre é necessário garantir a compatibilidade dos painéis de telhado com materiais auxiliares para evitar afetar o desempenho do material.

Degradação UV - indiscutivelmente, ameaça mais comum a perfis externos, o UV pode penetrar em materiais de telhados, criando radicais livres que degradam o telhado e reduzem sua eficácia na proteção da estrutura abaixo. O CPVC é altamente resistente a UV, tornando-o uma escolha natural para aplicações externas.

Como o CPVC TempRite® obtém resistência a calor

A resistência a calor é uma das principais exigências para um sistema de telhado externo durador e é um dos pontos fortes centrais do CPVC TempRite.

Moléculas de CPVC vs PVC
Durante a cloração do PVC para criar o CPVC, átomos de cloro ocupam uma grande área superficial da cadeia de carbono do polímero. Isso enrijece a cadeia, conferindo uma temperatura de amolecimento mais elevada ao material.

Adicionar resistência e estabilidade neste estágio inicial permite que compostos futuros se beneficiem de uma resistência a calor superior, mesmo quando combinados com outros materiais e aditivos.

Obtendo resistência a UV com o CPVC TempRite

Assim como a resistência ao calor, a resistência a UV do CPVC é uma parte fundamental das propriedades do composto. O CPVC é formado por cloração de radicais livres; UV é utilizado para ativar os átomos de cloro que, subsequentemente, se fixam à cadeia polimérica do PVC. Os átomos de cloro protegem a espinha dorsal do polímero e ajudam a evitar cisão da cadeia e degradação do polímero.

Resistência a UV e calor são, portanto, fundamentais para a resistência do CPVC. Além disso, dióxido de titânio, um aditivo comum em CPVC, ajuda a defender o material contra penetração de UV.

Segurança de telhado com CPVC

Considerações de segurança devem ser levadas em conta ao projetar painéis externos rígidos para telhados, particularmente quando instalados em conjunto com painéis solares.

O CPVC alcança um alto padrão de proteção contra incêndios por sua incapacidade de manter combustão em condições atmosféricas normais. Ele tem um índice de oxigênio limitante (LOI) de 60, significando que deve haver 60 % de oxigênio no par para que o CPVC mantenha combustão, onde normalmente só há 21 %.

Em comparação a polímeros rivais, o CPVC tem uma temperatura de ignição instantânea muito mais alta (482°C/900°F) comparado ao PVC rígido (399°C/750°F) e Polietileno (343°C/650°F.) A temperatura de ignição instantânea é a temperatura na qual há radicais livres o suficiente na atmosfera reagindo com substâncias voláteis do polímero, ou seja, o momento em que um material pega fogo.

Se um painel solar com mau funcionamento incendiar quando instalado em um painel de telhado criado com CPVC TempRite (como o Roofclix do PlastBlend,) uma barreira é formada. A reticulação rápida dentro do polímero forma uma barreira, visível como uma camada de carvão, preservando a camada de CPVC abaixo.

É essa reação, junto com sua propagação de fumaça reduzida, que permite que materiais de telhado com CPVC obtenham classificações de incêndio excepcionalmente altas. Por exemplo, o sistema de painéis RoofClix feito em conjunto com o CPVC TempRite recebeu a classificação Broof (T1) de acordo com a norma EN13501-5: 2016, uma exigência na indústria de telhados.

Sistema de painéis solares instalado em telhado montado com painéis RoofClix.

Sistema de painéis solares instalado em telhado montado com painéis RoofClix.

Criação de compostos para telhados com CPVC

Durante o processo de fabricação, o CPVC permite aumento flexível de características centrais que oferecem vantagens extra ao telhado. Por exemplo, estabilizadores de calor, estabilizadores de UV, modificadores de imapcto, auxílios de processamento, lubrificantes e pigmentos.

É importante observar que estabilizadores de aditivos também podem ter um efeito na resistência inerente do CPVC a calor e UV, de forma que um equilíbrio deve ser obtido entre o efeito desejado e as vantagens fundamentais do polímero.

Mantendo resistência com design

Como muitas vezes é o caso com cercas e tapumes de plástico, telhados também normalmente são limitados em termos de design e acabamento. Isso ocorre pois cores mais escuras aquecem mais em luz solar direta, levando o material mais para perto ou até mesmo além de sua temperatura de distorção por calor, afetando seu desempenho e deformando permanentemente sua aparência por dilatação térmica.

Calor radiante de diversas cores sob luz solar direta

O CPVC TempRite é capaz de manter sua resistência em ambientes externos em climas quentes, mesmo quando cores mais escuras são adotadas para uma estética específica. Sua temperatura de distorção por calor elevada permite que ele resista a calor radiante, mesmo quando feito em cores escuras. A temperatura de aquecimento radiante máxima de diversas cores mostradas aqui ilustram a paleta de cores disponível para designers de produto que querem expandir seus portfólios, até em painéis pretos e de tons mais escuros, uma escolha popular em designs modernos.

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