CPVC y techos: el socio más nuevo de la construcción

Los materiales de ingeniería TempRite^® se especializan en compuestos que utilizan CPVC (cloruro de polivinilo clorado) para las industrias de la construcción y techos, entre muchas otras. El CPVC puede funcionar en aplicaciones para trabajo pesado como esta gracias a su resistencia inherente a los factores exteriores amenazantes, como la radiación UV y el aumento de temperaturas.

El CPVC como compuesto para techos también se beneficia de una estabilidad dimensional superior, lo que reduce la amenaza de daños a largo plazo por deformación térmica. Además, su capacidad para formar paneles con una resistencia al fuego superior permite que las estructuras logren altas clasificaciones de seguridad contra incendios, un requisito común en muchos países, particularmente en aquellos con climas cálidos o que dependen en gran medida de la tecnología de paneles solares.

Qué hay que tener en cuenta al especificar el material del techo

Cambio climático: los aumentos de temperatura global amenazan la integridad de una estructura, particularmente cuando los fabricantes están acostumbrados a entregar materiales con temperaturas de funcionamiento estándar particulares.

Resistencia al calor (HDT): la temperatura de deflexión térmica (o temperatura de distorsión térmica) es la temperatura a la que un perfil exterior se distorsiona o deforma bajo presión. El producto no solo se debilita, sino que también puede deformarse físicamente, es decir, torcerse.

Deformación por la carga : el coeficiente de flexión de un material es la relación entre la carga externa y la deformación del material. Cuanto menor es el coeficiente, más deformación por flexión se produce con una carga determinada. A medida que aumenta la temperatura, el coeficiente disminuye, lo que conduce a una mayor deformación. El CPVC TempRite mantiene un coeficiente más alto en un rango mayor de temperatura.

Gráfico que muestra el rendimiento de acumulación de calor

Rendimiento del CPVC TempRite en revestimientos exteriores durante la acumulación
de temperatura, en comparación con el PVC estándar

Estabilidad dimensional: el CPVC TempRite tiene un coeficiente de dilatación térmica de solo un 65 % del de PVC. Esto permite una mejor estabilidad dimensional de las piezas a medida que aumenta la temperatura.

Clasificación de seguridad contra incendios: especialmente importante en los paneles solares, una alta clasificación de seguridad contra incendios del techo agrega una capa de seguridad a las estructuras, particularmente porque los paneles solares defectuosos pueden prenderse fuego. Además, en situaciones de emergencia, después de que se corta la energía de la casa, los paneles solares pueden continuar generando energía, incluso cuando se ha producido un incendio doméstico.

Compatibilidad

Siempre es necesario garantizar la compatibilidad de los paneles de techo con los materiales auxiliares para evitar afectar el rendimiento del material.

Degradación por rayos UV: posiblemente la amenaza más común para los perfiles exteriores, los rayos UV pueden penetrar los materiales del techo, creando radicales libres que degradan el techo y reducen su efectividad para proteger la estructura de abajo. El CPVC es altamente resistente a los rayos UV, lo que lo convierte en una opción natural para aplicaciones exteriores.

Cómo el CPVC TempRite® logra ser resistente al calor

La resistencia al calor es uno de los requisitos principales para un sistema de techo exterior duradero y es uno de los puntos fuertes del CPVC TempRite.

Móleculas de CPVC en comparación con las de PVC
Durante la cloración del PVC para crear CPVC, los átomos de cloro ocupan una gran área de superficie de la cadena de carbono del polímero. Esto le da rigidez a la cadena y le proporciona al material una mayor temperatura de ablandamiento.

Agregar resistencia y estabilidad en esta etapa temprana permite que los compuestos futuros se beneficien de una resistencia al calor superior, incluso cuando se combinan con otros materiales y aditivos.

Resistencia a los rayos UV con CPVC TempRite

Al igual que la resistencia al calor, la resistencia a los rayos UV del CPVC es una parte fundamental de las propiedades del compuesto. El CPVC está formado por cloración de radicales libres; los rayos UV se utilizan para activar los átomos de cloro, que posteriormente se unen a la cadena de polímero de PVC. Los átomos de cloro protegen la estructura del polímero y ayudan a prevenir la escisión de la cadena y la degradación del polímero.

Por lo tanto, la resistencia a los rayos UV y al calor son fundamentales para la resistencia del CPVC. Además de esto, el dióxido de titanio, un aditivo común en el CPVC, ayuda a defender la penetración de los rayos UV en el material.

Seguridad en la azotea con CPVC

Se deben tener en cuenta las consideraciones sobre seguridad al diseñar paneles exteriores rígidos para techos, particularmente cuando se instalan junto con paneles solares.

El CPVC alcanza un alto estándar de protección contra incendios debido a su incapacidad para mantener la combustión en condiciones atmosféricas normales. Tiene un índice limitado de oxígeno (LOI) de 60, lo que significa que debería haber un 60 % de oxígeno en el aire para que el CPVC mantenga la combustión, donde normalmente solo hay un 21 %.

En comparación con los polímeros rivales, el CPVC tiene una temperatura de ignición mucho más alta (482 °C/900 °F) que el PVC rígido (399 °C/750 °F) y el polietileno (343 °C/650 °F). La temperatura de ignición es la temperatura en la que hay suficientes radicales libres en la atmósfera que reaccionan con las sustancias volátiles del polímero, es decir, el momento en que un material se prende fuego.

Si un panel solar que funciona mal se prende fuego cuando se instala en un panel de techo creado con CPVC TempRite (como Roofclix de PlastBlend), se forma una barrera. La rápida reticulación desde el interior del polímero forma una barrera, visible como una capa carbonosa, que preserva la capa de CPVC que se encuentra debajo.

Es esta reacción, junto con su menor propagación del humo, lo que permite que los materiales del techo con CPVC alcancen clasificaciones de seguridad contra incendios excepcionalmente altas. Por ejemplo, el sistema de paneles RoofClix fabricado en conjunto con CPVC TempRite ha recibido la clasificación Broof (T1) de acuerdo con EN13501-5: 2016, un requisito en la industria de los techos.

Sistema de paneles solares instalado en la azotea montado con paneles RoofClix

Sistema de paneles solares instalado en la azotea montado con paneles RoofClix

Crear compuestos para techos con CPVC

Durante el proceso de fabricación, el CPVC permite un aumento flexible de características clave que ofrecen ventajas adicionales a los techos. Por ejemplo, estabilizadores térmicos, estabilizadores de rayos UV, modificadores de impacto, auxiliares en el procesamiento, lubricantes y pigmentos.

Es importante tener en cuenta que los estabilizadores aditivos también pueden tener un efecto sobre la resistencia inherente al calor y a los rayos UV del CPVC, por lo que se debe establecer un equilibrio entre el efecto deseado y las ventajas fundamentales del polímero.

Mantener la resistencia con diseño

Como suele ser el caso de las cercas y los revestimientos de plástico, por lo general, los techos también están limitados en términos de diseño y acabado. Esto se debe a que los colores más oscuros se calientan más bajo la luz solar directa, lo que acerca al material a su temperatura de distorsión térmica o incluso la supera, y esto afecta su rendimiento y deforma permanentemente su apariencia a través de la dilatación térmica.

Calor radiante de diversos colores a la luz solar directa

El CPVC TempRite es capaz de mantener su resistencia al aire libre en climas cálidos, incluso cuando se adoptan colores más oscuros para una estética específica. Su alta temperatura de distorsión térmica le permite resistir el calor radiante, incluso cuando se utilizan colores oscuros. La temperatura máxima de calor radiante de diversos colores que se muestra aquí ilustra la paleta de colores disponible para los diseñadores de productos que desean expandir su cartera, incluso en tonos más oscuros y paneles negros; una opción popular en diseños modernos.

Consulte con un experto en materiales de ingeniería TempRite