Екструдираният полистирол (XPS) е материал, широко използван за изолация на сгради, а неговите свойства на забавяне на горенето са от решаващо значение за безопасността на сградите. Дизайнът на формулите на забавителите на горенето за XPS изисква цялостно отчитане на ефективността на забавянето на горенето, производителността на обработка, цената и екологичните изисквания. По-долу е даден подробен дизайн и обяснение на формулите на забавителите на горенето за XPS, обхващащи както халогенирани, така и безхалогенни разтвори за забавяне на горенето.
1. Принципи на проектиране на формули за забавяне на горенето от XPS
Основният компонент на XPS е полистирен (PS), а модификацията му за забавяне на горенето се постига предимно чрез добавяне на забавители на горенето. Формулировката трябва да се придържа към следните принципи:
- Висока огнеустойчивостОтговарят на стандартите за огнеупорни строителни материали (напр. GB 8624-2012).
- Производителност на обработкатаЗабавителят на горенето не би трябвало да влияе значително върху процеса на разпенване и формоване на XPS.
- Екологичност: За да се спазят екологичните разпоредби, трябва да се даде приоритет на забавителите на горенето без халогени.
- Контрол на разходитеМинимизирайте разходите, като същевременно отговаряте на изискванията за производителност.
2. Халогенирана огнеупорна XPS формула
Халогенираните забавители на горенето (напр. бромирани) прекъсват верижната реакция на горене чрез освобождаване на халогенни радикали, предлагайки висока ефективност на забавяне на горенето, но представлявайки рискове за околната среда и здравето.
(1) Състав на формулата:
- Полистирен (PS)100 phr (базова смола)
- Бромиран забавител на горенето: 10–20 phr (напр. хексабромоциклододекан (HBCD) или бромиран полистирен)
- Антимонов триоксид (синергист): 3–5 phr (засилва ефекта на забавяне на горенето)
- Пенообразуващ агент: 5–10 phr (напр. въглероден диоксид или бутан)
- Диспергатор1–2 phr (напр. полиетиленов восък, подобрява дисперсията на забавителя на горенето)
- Смазка1–2 phr (напр. калциев стеарат, подобрява течливостта при обработка)
- Антиоксидант: 0,5–1 част (напр. 1010 или 168, предотвратява разграждането по време на обработка)
(2) Метод на обработка:
- Предварително смесете равномерно PS смолата, забавителя на горенето, синергиста, дисперсанта, лубриканта и антиоксиданта.
- Добавете пенообразувателя и разтопете сместа в екструдер.
- Контролирайте температурата на екструдиране на 180–220°C, за да осигурите правилно разпенване и формоване.
(3) Характеристики:
- ПредимстваВисока ефективност на забавяне на горенето, ниско количество добавки и по-ниска цена.
- НедостатъциМоже да отделя токсични газове (напр. бромоводород) по време на горене, което представлява опасност за околната среда.
3. Формулировка на XPS без халогени, забавяща горенето
Безхалогенните забавители на горенето (напр. на основата на фосфор, азот или неорганични хидроксиди) постигат забавяне на горенето чрез абсорбиране на топлина или образуване на защитни слоеве, предлагайки по-добри екологични характеристики.
(1) Състав на формулата:
- Полистирен (PS)100 phr (базова смола)
- Забавител на горенето на фосфорна основа: 10–15 phr (напр.амониев полифосфат (APP)или червен фосфор)
- Забавител на горенето на азотна основа: 5–10 phr (напр. меламин цианурат (MCA))
- Неорганичен хидроксид: 20–30 phr (напр. магнезиев хидроксид или алуминиев хидроксид)
- Пенообразуващ агент: 5–10 phr (напр. въглероден диоксид или бутан)
- Диспергатор1–2 phr (напр. полиетиленов восък, подобрява дисперсията)
- Смазка1–2 phr (напр. цинков стеарат, подобрява течливостта при обработка)
- Антиоксидант: 0,5–1 част (напр. 1010 или 168, предотвратява разграждането по време на обработка)
(2) Метод на обработка:
- Предварително смесете равномерно PS смолата, забавителя на горенето, диспергатора, смазката и антиоксиданта.
- Добавете пенообразувателя и разтопете сместа в екструдер.
- Контролирайте температурата на екструдиране на 180–210°C, за да осигурите правилно разпенване и формоване.
(3) Характеристики:
- ПредимстваЕкологично чист, не отделя токсични газове по време на горене, отговаря на екологичните разпоредби.
- НедостатъциПо-ниската ефективност на забавителя на горенето и по-високите количества добавки могат да повлияят на механичните свойства и пенообразуването.
4. Ключови съображения при разработването на формули
(1) Избор на огнеупорно покритие
- Халогенирани забавители на горенетоВисока ефективност, но представляват рискове за околната среда и здравето.
- Безхалогенни забавители на горенетоПо-екологични, но изискват по-големи количества добавки.
(2) Използване на синергисти
- Антимонов триоксидДейства синергично с халогенирани забавители на горенето, за да подобри значително огнеупорните свойства.
- Синергия между фосфор и азотВ безхалогенни системи, забавителите на горенето на основата на фосфор и азот могат да работят заедно за подобряване на ефективността.
(3) Дисперсия и обработваемост
- ДисперсантиОсигурете равномерно разпръскване на забавителите на горенето, за да избегнете локализирани високи концентрации.
- Смазочни материалиПодобряване на плавността на обработката и намаляване на износването на оборудването.
(4) Избор на пенообразуващ агент
- Физични пенообразуващи агентиКато CO₂ или бутан, екологично чисти с добри пенообразуващи свойства.
- Химични пенообразуващи агенти: Като азодикарбонамид (AC), висока ефективност на пянообразуване, но може да отделя вредни газове.
(5) Антиоксиданти
Предотвратява разграждането на материала по време на обработката и подобрява стабилността на продукта.
5. Типични приложения
- Изолация на сградатаИзползва се в изолационни слоеве за стени, покриви и подови настилки.
- Логистика на студената веригаИзолация за хладилни складове и хладилни превозни средства.
- Други областиДекоративни материали, звукоизолационни материали и др.
6. Препоръки за оптимизиране на формулировката
(1) Подобряване на ефективността на забавянето на горенето
- Смесени забавители на горенетоКато например синергии халоген-антимон или фосфор-азот за подобряване на огнеупорността.
- Нано забавители на горенетоКато например нано магнезиев хидроксид или нано глина, подобряващи ефективността, като същевременно намаляват количествата добавки.
(2) Подобряване на механичните свойства
- Втвърдяващи агентиКато POE или EPDM, подобряващи здравината на материала и устойчивостта на удар.
- Подсилващи пълнителиКато например стъклени влакна, повишаващи здравината и твърдостта.
(3) Намаляване на разходите
- Оптимизирайте съотношенията на забавителите на горенетоНамалете потреблението, като същевременно отговаряте на изискванията за забавяне на горенето.
- Изберете рентабилни материалиКато например битови или смесени забавители на горенето.
7. Екологични и регулаторни изисквания
- Халогенирани забавители на горенетоОграничено от разпоредби като RoHS и REACH; използвайте с повишено внимание.
- Безхалогенни забавители на горенетоСпазват екологичните разпоредби и представляват бъдещите тенденции.
Обобщение
Дизайнът на формулите на забавителите на горенето за XPS трябва да се основава на специфични сценарии на приложение и регулаторни изисквания, като се избира между халогенирани или безхалогенни забавители на горенето. Халогенираните забавители на горенето предлагат висока ефективност, но представляват екологични проблеми, докато безхалогенните забавители на горенето са по-екологични, но изискват по-големи количества добавки. Чрез оптимизиране на формулите и процесите може да се произведе високоефективен, екологичен и рентабилен огнеупорен XPS, който да отговори на нуждите на строителната изолация и други области.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Време на публикуване: 23 май 2025 г.
