Αλογονωμένη και χωρίς αλογόνο σύνθεση επιβραδυντικού φλόγας XPS

Η πλάκα εξηλασμένης πολυστερίνης (XPS) είναι ένα υλικό που χρησιμοποιείται ευρέως για τη μόνωση κτιρίων και οι ιδιότητες επιβράδυνσης φλόγας που διαθέτει είναι κρίσιμες για την ασφάλεια των κτιρίων. Ο σχεδιασμός της σύνθεσης των επιβραδυντικών φλόγας για XPS απαιτεί ολοκληρωμένη εξέταση της αποτελεσματικότητας του επιβραδυντικού φλόγας, της απόδοσης επεξεργασίας, του κόστους και των περιβαλλοντικών απαιτήσεων. Παρακάτω παρατίθεται ένας λεπτομερής σχεδιασμός και εξήγηση των συνθέσεων επιβραδυντικών φλόγας για XPS, που καλύπτουν τόσο αλογονωμένες όσο και μη αλογονωμένες λύσεις επιβραδυντικών φλόγας.

1. Αρχές Σχεδιασμού για Συνθέσεις Επιβραδυντικού Φλόγας XPS

Το κύριο συστατικό του XPS είναι το πολυστυρένιο (PS) και η τροποποίηση της επιβράδυνσης φλόγας επιτυγχάνεται κυρίως με την προσθήκη επιβραδυντικών φλόγας. Ο σχεδιασμός της σύνθεσης θα πρέπει να τηρεί τις ακόλουθες αρχές:

• Υψηλή επιβράδυνση φλόγαςΠληροί τα πρότυπα επιβράδυνσης φλόγας για δομικά υλικά (π.χ., GB 8624-2012).
• Απόδοση επεξεργασίαςΤο επιβραδυντικό φλόγας δεν θα πρέπει να επηρεάζει σημαντικά τη διαδικασία αφρισμού και χύτευσης του XPS.
• Φιλικότητα προς το περιβάλλονΤα επιβραδυντικά φλόγας χωρίς αλογόνο θα πρέπει να έχουν προτεραιότητα για συμμόρφωση με τους περιβαλλοντικούς κανονισμούς.
• Έλεγχος κόστους: Ελαχιστοποίηση του κόστους, καλύπτοντας παράλληλα τις απαιτήσεις απόδοσης.

2. Αλογονωμένη σύνθεση επιβραδυντικού φλόγας XPS

Τα αλογονωμένα επιβραδυντικά φλόγας (π.χ., βρωμιωμένα) διακόπτουν την αλυσιδωτή αντίδραση καύσης απελευθερώνοντας ρίζες αλογόνου, προσφέροντας υψηλή απόδοση επιβράδυνσης φλόγας αλλά θέτοντας σε κίνδυνο το περιβάλλον και την υγεία.

(1) Σύνθεση Σκευάσματος:

• Πολυστυρένιο (PS): 100phr (βασική ρητίνη)
• Βρωμιωμένο επιβραδυντικό φλόγας: 10–20phr (π.χ., εξαβρωμοκυκλοδωδεκάνιο (HBCD) ή βρωμιωμένο πολυστυρένιο)
• Τριοξείδιο του αντιμονίου (συνεργιστικό): 3–5phr (ενισχύει την επιβραδυντική δράση φλόγας)
• Αφρώδης παράγοντας: 5–10phr (π.χ. διοξείδιο του άνθρακα ή βουτάνιο)
• Διαλυτικό: 1–2phr (π.χ., κερί πολυαιθυλενίου, βελτιώνει τη διασπορά του επιβραδυντικού φλόγας)
• Λιπαντικό: 1–2phr (π.χ. στεατικό ασβέστιο, ενισχύει τη ρευστότητα της επεξεργασίας)
• Αντιοξειδωτικό: 0,5–1 μέρος (π.χ., 1010 ή 168, αποτρέπει την υποβάθμιση κατά την επεξεργασία)

(2) Μέθοδος Επεξεργασίας:

• Προαναμειγνύεται ρητίνη PS, επιβραδυντικό φλόγας, συνεργιστικό, διασπαρτικό, λιπαντικό και αντιοξειδωτικό ομοιόμορφα.
• Προσθέστε τον αφροποιητικό παράγοντα και αναμίξτε με τήξη σε έναν εξωθητήρα.
• Ελέγξτε τη θερμοκρασία εξώθησης στους 180–220°C για να διασφαλίσετε τον σωστό αφρισμό και τη σωστή χύτευση.

(3) Χαρακτηριστικά:

• ΠλεονεκτήματαΥψηλή απόδοση επιβράδυνσης φλόγας, χαμηλή ποσότητα προσθέτων και χαμηλότερο κόστος.
• Μειονεκτήματα: Μπορεί να παράγει τοξικά αέρια (π.χ. υδροβρώμιο) κατά την καύση, δημιουργώντας περιβαλλοντικές ανησυχίες.

3. Σύνθεση XPS με επιβραδυντικό φλόγας χωρίς αλογόνο

Τα επιβραδυντικά φλόγας χωρίς αλογόνο (π.χ. υδροξείδια με βάση τον φώσφορο, το άζωτο ή ανόργανα) επιτυγχάνουν επιβράδυνση φλόγας μέσω απορρόφησης θερμότητας ή σχηματισμού προστατευτικών στρωμάτων, προσφέροντας καλύτερη περιβαλλοντική απόδοση.

(1) Σύνθεση Σκευάσματος:

• Πολυστυρένιο (PS): 100phr (βασική ρητίνη)
• Επιβραδυντικό φλόγας με βάση τον φώσφορο: 10–15 ώρες την ημέρα (π.χ.,πολυφωσφορικό αμμώνιο (APP)ή κόκκινος φώσφορος)
• Επιβραδυντικό φλόγας με βάση το άζωτο: 5–10phr (π.χ., κυανουρική μελαμίνη (MCA))
• Ανόργανο υδροξείδιο: 20–30phr (π.χ. υδροξείδιο του μαγνησίου ή υδροξείδιο του αργιλίου)
• Αφρώδης παράγοντας: 5–10phr (π.χ. διοξείδιο του άνθρακα ή βουτάνιο)
• Διαλυτικό: 1–2phr (π.χ., κερί πολυαιθυλενίου, βελτιώνει τη διασπορά)
• Λιπαντικό: 1–2phr (π.χ. στεατικό ψευδαργύρου, ενισχύει τη ρευστότητα της επεξεργασίας)
• Αντιοξειδωτικό: 0,5–1 μέρος (π.χ., 1010 ή 168, αποτρέπει την υποβάθμιση κατά την επεξεργασία)

(2) Μέθοδος Επεξεργασίας:

• Προμίγμα ρητίνης PS, επιβραδυντικού φλόγας, διαλυτικού, λιπαντικού και αντιοξειδωτικού ομοιόμορφα.
• Προσθέστε τον αφροποιητικό παράγοντα και αναμίξτε με τήξη σε έναν εξωθητήρα.
• Ελέγξτε τη θερμοκρασία εξώθησης στους 180–210°C για να διασφαλίσετε τον σωστό αφρισμό και τη σωστή χύτευση.

(3) Χαρακτηριστικά:

• ΠλεονεκτήματαΦιλικό προς το περιβάλλον, δεν παράγονται τοξικά αέρια κατά την καύση, συμμορφώνεται με τους περιβαλλοντικούς κανονισμούς.
• Μειονεκτήματα: Χαμηλότερη απόδοση επιβράδυνσης φλόγας, υψηλότερες ποσότητες προσθέτων, μπορεί να επηρεάσουν τις μηχανικές ιδιότητες και την απόδοση αφρισμού.

4. Βασικές Σκέψεις στο Σχεδιασμό της Συνταγής

(1) Επιλογή επιβραδυντικού φλόγας

• Αλογονωμένα επιβραδυντικά φλόγαςΥψηλή απόδοση αλλά ενέχει κινδύνους για το περιβάλλον και την υγεία.
• Επιβραδυντικά φλόγας χωρίς αλογόνοΠιο φιλικό προς το περιβάλλον αλλά απαιτεί υψηλότερες ποσότητες προσθέτων.

(2) Χρήση Συνεργιστών

• Τριοξείδιο του αντιμονίουΛειτουργεί συνεργιστικά με αλογονωμένα επιβραδυντικά φλόγας για σημαντική ενίσχυση της επιβράδυνσης φλόγας.
• Συνέργεια φωσφόρου-αζώτουΣε συστήματα χωρίς αλογόνο, τα επιβραδυντικά φλόγας με βάση τον φώσφορο και το άζωτο μπορούν να συνεργαστούν για να βελτιώσουν την απόδοση.

(3) Διασπορά και Επεξεργασιμότητα

• ΔιαλυτικάΕξασφαλίστε ομοιόμορφη διασπορά των επιβραδυντικών φλόγας για να αποφύγετε τοπικές υψηλές συγκεντρώσεις.
• ΛιπαντικάΒελτιώστε τη ρευστότητα επεξεργασίας και μειώστε τη φθορά του εξοπλισμού.

(4) Επιλογή αφριστικού παράγοντα

• Φυσικοί αφριστικοί παράγοντεςΌπως CO₂ ή βουτάνιο, φιλικά προς το περιβάλλον με καλά αποτελέσματα αφρισμού.
• Χημικοί παράγοντες αφρισμούΌπως το αζωδικαρβοναμίδιο (AC), έχει υψηλή απόδοση αφρισμού, αλλά μπορεί να παράγει επιβλαβή αέρια.

(5) Αντιοξειδωτικά

Αποτρέψτε την υποβάθμιση του υλικού κατά την επεξεργασία και βελτιώστε τη σταθερότητα του προϊόντος.

5. Τυπικές εφαρμογές

• Μόνωση κτιρίωνΧρησιμοποιείται σε μονωτικά στρώματα τοίχων, στεγών και δαπέδων.
• Logistics ψυχρής αλυσίδαςΜόνωση για ψυκτικές αποθήκες και ψυγεία οχημάτων.
• Άλλα πεδία: Διακοσμητικά υλικά, ηχομονωτικά υλικά κ.λπ.

6. Συστάσεις βελτιστοποίησης σύνθεσης

(1) Βελτίωση της απόδοσης των επιβραδυντικών φλόγας

• Μικτά επιβραδυντικά φλόγαςΌπως οι συνέργειες αλογόνου-αντιμονίου ή φωσφόρου-αζώτου για την ενίσχυση της επιβράδυνσης φλόγας.
• Νανοεπιβραδυντικά φλόγαςΌπως νανοϋδροξείδιο μαγνησίου ή νανοάργιλος, βελτιώνοντας την απόδοση μειώνοντας παράλληλα τις ποσότητες προσθέτων.

(2) Βελτίωση των Μηχανικών Ιδιοτήτων

• Σκληρυντικοί παράγοντεςΌπως το POE ή το EPDM, βελτιώνοντας την ανθεκτικότητα του υλικού και την αντοχή στην κρούση.
• Ενισχυτικά υλικά πλήρωσης: Όπως οι ίνες γυαλιού, που ενισχύουν την αντοχή και την ακαμψία.

(3) Μείωση Κόστους

• Βελτιστοποιήστε τις αναλογίες επιβραδυντικών φλόγαςΜειώστε τη χρήση ενώ παράλληλα πληροίτε τις απαιτήσεις για επιβραδυντικά φλόγας.
• Επιλέξτε οικονομικά αποδοτικά υλικά: Όπως οικιακά ή μεικτά επιβραδυντικά φλόγας.

7. Περιβαλλοντικές και Κανονιστικές Απαιτήσεις

• Αλογονωμένα επιβραδυντικά φλόγαςΠεριορίζεται από κανονισμούς όπως η RoHS και η REACH. Χρησιμοποιήστε το με προσοχή.
• Επιβραδυντικά φλόγας χωρίς αλογόνοΣυμμόρφωση με τους περιβαλλοντικούς κανονισμούς και αντιπροσώπευση των μελλοντικών τάσεων.

Περίληψη

Ο σχεδιασμός της σύνθεσης των επιβραδυντικών φλόγας για το XPS θα πρέπει να βασίζεται σε συγκεκριμένα σενάρια εφαρμογής και κανονιστικές απαιτήσεις, επιλέγοντας μεταξύ αλογονωμένων ή μη αλογονωμένων επιβραδυντικών φλόγας. Τα αλογονωμένα επιβραδυντικά φλόγας προσφέρουν υψηλή απόδοση αλλά δημιουργούν περιβαλλοντικές ανησυχίες, ενώ τα μη αλογονωμένα επιβραδυντικά φλόγας είναι πιο φιλικά προς το περιβάλλον αλλά απαιτούν υψηλότερες ποσότητες προσθέτων. Βελτιστοποιώντας τις συνθέσεις και τις διαδικασίες, μπορούν να παραχθούν επιβραδυντικά φλόγας XPS υψηλής απόδοσης, φιλικά προς το περιβάλλον και οικονομικά αποδοτικά για την κάλυψη των αναγκών της μόνωσης κτιρίων και άλλων τομέων.

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