Екструдирана полистиренска плоча (XPS) је материјал који се широко користи за изолацију зграда, а његова својства успоравања пламена су кључна за безбедност зграда. Дизајн формулације успоривача пламена за XPS захтева свеобухватно разматрање ефикасности успоривача пламена, перформанси обраде, трошкова и еколошких захтева. У наставку је детаљан дизајн и објашњење формулација успоривача пламена за XPS, који обухватају и халогенизована и бесхалогенска решења успоривача пламена.
1. Принципи дизајна за формулације XPS-а за успоравање пламена
Главна компонента XPS-а је полистирен (PS), а његова модификација успоривања пламена се првенствено постиже додавањем успоривача пламена. Дизајн формулације треба да се придржава следећих принципа:
- Висока отпорност на пламенИспуњава стандарде за отпорност на пламен за грађевинске материјале (нпр. GB 8624-2012).
- Перформансе обрадеСредство за успоравање пламена не би требало значајно да утиче на процес пењења и обликовања XPS-а.
- Еколошка прихватљивостУспоривачи горења без халогена треба дати предност како би се испунили прописи о заштити животне средине.
- Контрола трошковаМинимизирајте трошкове уз испуњавање захтева у погледу перформанси.
2. Халогенизована формулација XPS-а са отпорним на пламен
Халогенизовани успоривачи пламена (нпр. бромирани) прекидају ланчану реакцију сагоревања ослобађањем халогених радикала, нудећи високу ефикасност успоривача пламена, али представљајући ризик по животну средину и здравље.
(1) Састав формулације:
- Полистирен (ПС)100 phr (базна смола)
- Бромирани успоривач пламена: 10–20 phr (нпр. хексабромоциклододекан (HBCD) или бромирани полистирен)
- Антимон триоксид (синергист): 3–5 phr (појачава ефекат успоравања пламена)
- Средство за пењење: 5–10 phr (нпр. угљен-диоксид или бутан)
- Дисперсант1–2 phr (нпр. полиетиленски восак, побољшава дисперзију успоривача пламена)
- Мазиво1–2 phr (нпр. калцијум стеарат, побољшава флуидност обраде)
- Антиоксиданс: 0,5–1 део (нпр. 1010 или 168, спречава деградацију током обраде)
(2) Метод обраде:
- Претходно равномерно помешати ПС смолу, средство за успоравање пламена, синергист, дисперзантно средство, лубрикант и антиоксиданс.
- Додајте средство за стварање пене и растопите мешавину у екструдеру.
- Контролишите температуру екструзије на 180–220°C како бисте осигурали правилно пењење и обликовање.
(3) Карактеристике:
- ПредностиВисока ефикасност успоравања пламена, мала количина адитива и нижа цена.
- НедостациМоже произвести токсичне гасове (нпр. бромоводоник) током сагоревања, што представља опасност по животну средину.
3. Формулација XPS-а без халогена, отпорног на пламен
Успоривачи горења без халогена (нпр. на бази фосфора, азота или неоргански хидроксиди) постижу успоравање горења апсорпцијом топлоте или формирањем заштитних слојева, нудећи боље еколошке перформансе.
(1) Састав формулације:
- Полистирен (ПС)100 phr (базна смола)
- Успоривач пламена на бази фосфора: 10–15 phr (нпр.амонијум полифосфат (APP)или црвени фосфор)
- Успоривач пламена на бази азота: 5–10 phr (нпр. меламин цијанурат (MCA))
- Неоргански хидроксид: 20–30 phr (нпр. магнезијум хидроксид или алуминијум хидроксид)
- Средство за пењење: 5–10 phr (нпр. угљен-диоксид или бутан)
- Дисперсант1–2 phr (нпр. полиетиленски восак, побољшава дисперзију)
- Мазиво1–2 phr (нпр. цинк стеарат, побољшава флуидност обраде)
- Антиоксиданс: 0,5–1 део (нпр. 1010 или 168, спречава деградацију током обраде)
(2) Метод обраде:
- Претходно равномерно помешати ПС смолу, средство за успоравање пламена, дисперзантно средство, мазиво и антиоксиданс.
- Додајте средство за стварање пене и растопите мешавину у екструдеру.
- Контролишите температуру екструзије на 180–210°C како бисте осигурали правилно пењење и обликовање.
(3) Карактеристике:
- ПредностиЕколошки прихватљиво, не производи токсичне гасове током сагоревања, у складу са еколошким прописима.
- Недостаци: Нижа ефикасност успоривача пламена, веће количине адитива могу утицати на механичка својства и перформансе пењења.
4. Кључна разматрања у дизајну формулације
(1) Избор отпорника на пламен
- Халогенизовани успоривачи пламенаВисока ефикасност, али представљају ризик по животну средину и здравље.
- Успоривачи пламена без халогенаЕколошки прихватљивије, али захтевају веће количине адитива.
(2) Употреба синергиста
- Антимон триоксидДелује синергистички са халогенованим успоривачима пламена како би значајно побољшао отпорност на пламен.
- Синергија фосфора и азотаУ системима без халогена, успоривачи горења на бази фосфора и азота могу заједно да раде на побољшању ефикасности.
(3) Дисперзија и обрадивост
- ДисперзантиОбезбедити равномерну дисперзију успоривача пламена како би се избегле локализоване високе концентрације.
- МазиваПобољшајте флуидност обраде и смањите хабање опреме.
(4) Избор средства за пењење
- Физичка средства за пењење: Као што су CO₂ или бутан, еколошки прихватљиви са добрим ефектима пењења.
- Хемијски агенси за пењење: Као што је азодикарбонамид (АЦ), висока ефикасност пењења, али може произвести штетне гасове.
(5) Антиоксиданси
Спречите деградацију материјала током обраде и побољшајте стабилност производа.
5. Типичне примене
- Изолација зградеКористи се у изолационим слојевима за зидове, кровове и подове.
- Логистика хладног ланцаИзолација за хладњаче и расхладна возила.
- Остала пољаДекоративни материјали, материјали за звучну изолацију итд.
6. Препоруке за оптимизацију формулације
(1) Побољшање ефикасности успоравања пламена
- Мешани успоривачи пламенаКао што су синергије халогена и антимона или фосфора и азота за побољшање отпорности на пламен.
- Нано успоривачи пламенаКао што су нано магнезијум хидроксид или нано глина, побољшавајући ефикасност уз смањење количине адитива.
(2) Побољшање механичких својстава
- Средства за очвршћавањеКао што су POE или EPDM, побољшавају жилавост материјала и отпорност на ударце.
- Арматурна пунилаКао што су стаклена влакна, повећавају чврстоћу и крутост.
(3) Смањење трошкова
- Оптимизујте односе успоривача пламенаСмањите потрошњу уз испуњавање захтева за успоравање пламена.
- Изаберите исплативе материјалеКао што су домаћи или мешани успоривачи пламена.
7. Захтеви заштите животне средине и прописи
- Халогенизовани успоривачи пламенаОграничено прописима као што су RoHS и REACH; користите са опрезом.
- Успоривачи пламена без халогенаПоштујте прописе о заштити животне средине и представљајте будуће трендове.
Резиме
Дизајн формулације успоривача пламена за XPS треба да се заснива на специфичним сценаријима примене и регулаторним захтевима, при чему се бира између халогенованих или успоривача пламена без халогена. Халогенизовани успоривачи пламена нуде високу ефикасност, али представљају еколошке проблеме, док су успоривачи пламена без халогена еколошки прихватљивији, али захтевају веће количине адитива. Оптимизацијом формулација и процеса, може се произвести високо ефикасан, еколошки прихватљив и исплатив XPS успоривач пламена који задовољава потребе изолације зграда и других области.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Време објаве: 23. мај 2025.
