Halogeenitud ja halogeenivaba leegiaeglustav XPS-valem

Ekstrudeeritud polüstüreenplaat (XPS) on materjal, mida kasutatakse laialdaselt hoonete isolatsiooniks, ning selle leegiaeglustavad omadused on hoonete ohutuse seisukohalt üliolulised. XPS-i leegiaeglusti koostise väljatöötamine nõuab põhjalikku arvestamist leegiaeglusti efektiivsuse, töötlemistoimivuse, kulude ja keskkonnanõuetega. Allpool on esitatud XPS-i leegiaeglusti koostise üksikasjalik väljatöötamine ja selgitus, mis hõlmab nii halogeenitud kui ka halogeenivabu leegiaeglusti lahuseid.

1. XPS-i leegiaeglustavate koostiste disainipõhimõtted

XPS-i peamine komponent on polüstüreen (PS) ja selle leegiaeglustav modifitseerimine saavutatakse peamiselt leegiaeglustite lisamise teel. Formulatsiooni koostamisel tuleks järgida järgmisi põhimõtteid:

• Kõrge leegiaeglusVastama ehitusmaterjalide leegiaeglustuse standarditele (nt GB 8624-2012).
• TöötlemisjõudlusLeegiaeglusti ei tohiks oluliselt mõjutada XPS-i vahustamis- ja vormimisprotsessi.
• KeskkonnasõbralikkusKeskkonnaalaste eeskirjade järgimiseks tuleks eelistada halogeenivabu leegiaeglusteid.
• Kulude kontrollMinimeerige kulusid, täites samal ajal jõudlusnõudeid.

2. Halogeenitud leegiaeglustav XPS-valem

Halogeenitud leegiaeglustid (nt broomitud) katkestavad põlemisahelreaktsiooni halogeenradikaalide vabastamise teel, pakkudes küll kõrget leegiaeglustuse efektiivsust, kuid kujutavad endast keskkonna- ja terviseriske.

(1) Preparaadi koostis:

• Polüstüreen (PS)100 phr (põhivaik)
• Broomitud leegiaeglustaja10–20 phr (nt heksabromotsüklododekaan (HBCD) või broomitud polüstüreen)
• Antimontrioksiid (sünergist): 3–5 phr (tugevdab leegiaeglustavat toimet)
• Vahustusaine5–10 phr (nt süsinikdioksiid või butaan)
• Dispergeeriv aine1–2 phr (nt polüetüleenvaha, parandab leegiaeglusti hajumist)
• Määrdeaine1–2 phr (nt kaltsiumstearaat, parandab töötlemise voolavust)
• Antioksüdant0,5–1 osa (nt 1010 või 168, hoiab ära lagunemise töötlemise ajal)

(2) Töötlemismeetod:

• Sega PS-vaik, leegiaeglustaja, sünergist, dispergeeriv aine, määrdeaine ja antioksüdant ühtlaselt eelnevalt segatuna.
• Lisa vahustusaine ja sulata ekstruuderis segades.
• Kontrollige ekstrusioonitemperatuuri 180–220 °C juures, et tagada korralik vahustumine ja vormimine.

(3) Omadused:

• EelisedKõrge leegiaeglustav efektiivsus, väike lisandite kogus ja madalamad kulud.
• PuudusedPõlemisel võib tekkida mürgiseid gaase (nt vesinikbromiid), mis tekitab keskkonnaprobleeme.

3. Halogeenivaba leegiaeglustav XPS-valem

Halogeenivabad leegiaeglustid (nt fosforipõhised, lämmastikupõhised või anorgaanilised hüdroksiidid) saavutavad leegiaeglustuse soojuse neeldumise või kaitsekihtide moodustamise teel, pakkudes paremat keskkonnatoimet.

(1) Preparaadi koostis:

• Polüstüreen (PS)100 phr (põhivaik)
• Fosforil põhinev leegiaeglustaja: 10–15 tundi tunnis (ntammooniumpolüfosfaat (APP)või punane fosfor)
• Lämmastikupõhine leegiaeglustaja5–10 phr (nt melamiintsüanuraat (MCA))
• Anorgaaniline hüdroksiid20–30 phr (nt magneesiumhüdroksiid või alumiiniumhüdroksiid)
• Vahustusaine5–10 phr (nt süsinikdioksiid või butaan)
• Dispergeeriv aine1–2 phr (nt polüetüleenvaha, parandab dispersiooni)
• Määrdeaine1–2 phr (nt tsinkstearaat, parandab töötlemise voolavust)
• Antioksüdant0,5–1 osa (nt 1010 või 168, hoiab ära lagunemise töötlemise ajal)

(2) Töötlemismeetod:

• Sega PS-vaik, leegiaeglustaja, dispergeeriv aine, määrdeaine ja antioksüdant ühtlaselt läbi.
• Lisa vahustusaine ja sulata ekstruuderis segades.
• Kontrollige ekstrusioonitemperatuuri 180–210 °C juures, et tagada korralik vahustumine ja vormimine.

(3) Omadused:

• EelisedKeskkonnasõbralik, põlemisel ei teki mürgiseid gaase, vastab keskkonnanõuetele.
• PuudusedMadalam leegiaeglustuse efektiivsus ja suuremad lisandite kogused võivad mõjutada mehaanilisi omadusi ja vahutavust.

4. Peamised kaalutlused koostise kujundamisel

(1) Leegiaeglusti valik

• Halogeenitud leegiaeglustidKõrge efektiivsusega, kuid kujutab endast keskkonna- ja terviseriske.
• Halogeenivabad leegiaeglustidKeskkonnasõbralikum, aga nõuab suuremat lisaainete kogust.

(2) Sünergistide kasutamine

• AntimontrioksiidToimib sünergiliselt halogeenitud leegiaeglusteid sisaldavate ainetega, et oluliselt parandada leegiaeglustit.
• Fosfori-lämmastiku sünergiaHalogeenivabades süsteemides saavad fosfori- ja lämmastikupõhised leegiaeglustid koos töötada, et parandada efektiivsust.

(3) Dispersioon ja töödeldavus

• Dispergeerivad ainedTagage leegiaeglustite ühtlane hajumine, et vältida lokaalset kõrget kontsentratsiooni.
• Määrdeained: Parandab töötlemise sujuvust ja vähendab seadmete kulumist.

(4) Vahustusagensi valik

• Füüsikalised vahustusainedNäiteks CO₂ või butaan, keskkonnasõbralik ja hea vahustamisvõimega.
• Keemilised vahustusainedNäiteks asodikarbonamiid (AC), millel on kõrge vahustumisefektiivsus, kuid mis võib tekitada kahjulikke gaase.

(5) Antioksüdandid

Vältida materjali lagunemist töötlemise ajal ja parandada toote stabiilsust.

5. Tüüpilised rakendused

• Hoone isolatsioonKasutatakse seinte, katuste ja põrandate isolatsioonikihtides.
• Külmaahela logistikaKülmhoonete ja külmutusautode isolatsioon.
• Muud väljadDekoratiivmaterjalid, heliisolatsioonimaterjalid jne.

6. Formulatsiooni optimeerimise soovitused

(1) Leegiaeglusti efektiivsuse parandamine

• Segatud leegiaeglustidNäiteks halogeen-antimoni või fosfor-lämmastiku sünergia leegiaeglustuse parandamiseks.
• Nano leegiaeglustidNäiteks nanomagneesiumhüdroksiid või nanosavi, mis parandavad efektiivsust ja vähendavad lisandite kogust.

(2) Mehaaniliste omaduste parandamine

• KarastusainedNäiteks POE või EPDM, mis parandab materjali sitkust ja löögikindlust.
• Tugevdavad täiteainedNäiteks klaaskiud, mis suurendavad tugevust ja jäikust.

(3) Kulude vähendamine

• Optimeerige leegiaeglusti suhteidVähendage kasutamist, täites samal ajal leegiaeglustuse nõudeid.
• Valige kulutõhusad materjalidNäiteks kodumaised või segatud leegiaeglustid.

7. Keskkonna- ja regulatiivsed nõuded

• Halogeenitud leegiaeglustidPiiratud selliste eeskirjadega nagu RoHS ja REACH; kasutage ettevaatlikult.
• Halogeenivabad leegiaeglustidJärgige keskkonnaalaseid eeskirju ja esindage tulevikutrende.

Kokkuvõte

XPS-i leegiaeglustite koostise kujundamisel tuleks lähtuda konkreetsetest rakendustingimustest ja regulatiivsetest nõuetest, valides halogeenitud või halogeenivabade leegiaeglustite vahel. Halogeenitud leegiaeglustid pakuvad küll suurt efektiivsust, kuid tekitavad keskkonnaprobleeme, samas kui halogeenivabad leegiaeglustid on keskkonnasõbralikumad, kuid vajavad suuremaid lisaainekoguseid. Koostiste ja protsesside optimeerimise abil saab toota kõrgjõudlusega, keskkonnasõbralikke ja kulutõhusaid leegiaeglustavaid XPS-e, mis vastavad hoonete isolatsiooni ja muude valdkondade vajadustele.

More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com