Halogenoitu ja halogeeniton palonestoaineella valmistettu XPS-muovi

Puristettu polystyreenilevy (XPS) on materiaali, jota käytetään laajalti rakennusten eristämiseen, ja sen palonsuoja-aineet ovat ratkaisevan tärkeitä rakennusturvallisuuden kannalta. XPS:n palonsuoja-aineiden formulaation suunnittelussa on otettava kattavasti huomioon palonsuoja-aineiden tehokkuus, prosessoinnin suorituskyky, kustannukset ja ympäristövaatimukset. Alla on yksityiskohtainen suunnittelu ja selitys XPS:n palonsuoja-aineiden formulaatioista, jotka kattavat sekä halogenoidut että halogeenittomat palonsuoja-aineet.

1. XPS-palonsuoja-aineiden suunnitteluperiaatteet

XPS:n pääkomponentti on polystyreeni (PS), ja sen palonestokykyä parannetaan pääasiassa lisäämällä palonestoaineita. Formulaatiosuunnittelussa tulee noudattaa seuraavia periaatteita:

• Korkea palonestokykyTäyttää rakennusmateriaalien palonestoainestandardit (esim. GB 8624-2012).
• KäsittelytehoPalonsuoja-aineen ei pitäisi vaikuttaa merkittävästi XPS:n vaahtoamis- ja muovausprosessiin.
• YmpäristöystävällisyysHalogeenittomia palonestoaineita tulisi priorisoida ympäristömääräysten noudattamiseksi.
• Kustannusten hallintaMinimoi kustannukset ja täytä samalla suorituskykyvaatimukset.

2. Halogenoitu palonestoaineella valmistettu XPS-muovi

Halogenoidut palonestoaineet (esim. bromatut) keskeyttävät palamisketjureaktion vapauttamalla halogeeniradikaaleja, mikä tarjoaa korkean palonestotehon, mutta aiheuttaa ympäristö- ja terveysriskejä.

(1) Valmisteen koostumus:

• Polystyreeni (PS)100 phr (perushartsi)
• Bromattu palonestoaine10–20 phr (esim. heksabromisyklododekaani (HBCD) tai bromattu polystyreeni)
• Antimonitrioksidi (synergisti): 3–5 phr (tehostaa palonestovaikutusta)
• Vaahdotusaine5–10 phr (esim. hiilidioksidi tai butaani)
• Dispergointiaine1–2 phr (esim. polyeteenivaha, parantaa palonestoaineen leviämistä)
• Voiteluaine1–2 phr (esim. kalsiumstearaatti, parantaa prosessoinnin juoksevuutta)
• Antioksidantti0,5–1 osaa (esim. 1010 tai 168, estää hajoamisen prosessoinnin aikana)

(2) Käsittelymenetelmä:

• Sekoita PS-hartsi, palonestoaine, synergisti, dispergointiaine, voiteluaine ja antioksidantti tasaisesti.
• Lisää vaahdotusaine ja sulata sekoita ekstruuderissa.
• Säädä pursotuslämpötilaa 180–220 °C:seen varmistaaksesi asianmukaisen vaahdotuksen ja muovautumisen.

(3) Ominaisuudet:

• EdutKorkea palonestokyky, pieni lisäainemäärä ja alhaisemmat kustannukset.
• HaitatSaattaa tuottaa myrkyllisiä kaasuja (esim. bromivetyä) palamisen aikana, mikä aiheuttaa ympäristöongelmia.

3. Halogeeniton, palonestoaineella varustettu XPS-koostumus

Halogeenittomat palonestoaineet (esim. fosforipohjaiset, typpipohjaiset tai epäorgaaniset hydroksidit) saavuttavat palonestokyvyn lämmön absorptiolla tai muodostamalla suojakerroksia, mikä tarjoaa paremman ympäristösuorituskyvyn.

(1) Valmisteen koostumus:

• Polystyreeni (PS)100 phr (perushartsi)
• Fosforipohjainen palonestoaine10–15 tuntia (esim.ammoniumpolyfosfaatti (APP)tai punaista fosforia)
• Typpipohjainen palonestoaine5–10 phr (esim. melamiinisyanuraatti (MCA))
• Epäorgaaninen hydroksidi20–30 phr (esim. magnesiumhydroksidi tai alumiinihydroksidi)
• Vaahdotusaine5–10 phr (esim. hiilidioksidi tai butaani)
• Dispergointiaine1–2 phr (esim. polyeteenivaha, parantaa dispersiota)
• Voiteluaine1–2 phr (esim. sinkkistearaatti, parantaa prosessoinnin juoksevuutta)
• Antioksidantti0,5–1 osaa (esim. 1010 tai 168, estää hajoamisen prosessoinnin aikana)

(2) Käsittelymenetelmä:

• Sekoita PS-hartsi, palonestoaine, dispergointiaine, voiteluaine ja antioksidantti tasaisesti.
• Lisää vaahdotusaine ja sulata sekoita ekstruuderissa.
• Säädä pursotuslämpötilaa 180–210 °C:seen varmistaaksesi asianmukaisen vaahtoamisen ja muovautumisen.

(3) Ominaisuudet:

• EdutYmpäristöystävällinen, ei tuota myrkyllisiä kaasuja palamisen aikana, täyttää ympäristömääräykset.
• HaitatAlhaisempi palonestotehokkuus ja suuremmat lisäainemäärät voivat vaikuttaa mekaanisiin ominaisuuksiin ja vaahtoamiskykyyn.

4. Keskeiset näkökohdat formulaatiosuunnittelussa

(1) Palonsuoja-aineiden valinta

• Halogenoidut palonestoaineetKorkea hyötysuhde, mutta aiheuttaa ympäristö- ja terveysriskejä.
• Halogeenittomat palonestoaineetYmpäristöystävällisempi, mutta vaatii enemmän lisäaineita.

(2) Synergistien käyttö

• AntimonitrioksidiToimii synergistisesti halogenoitujen palonestoaineiden kanssa ja parantaa merkittävästi palonestokykyä.
• Fosfori-typpi-synergiaHalogeenittomissa järjestelmissä fosfori- ja typpipohjaiset palonestoaineet voivat yhdessä parantaa tehokkuutta.

(3) Dispersio ja prosessoitavuus

• DispergointiaineetVarmista palonestoaineiden tasainen leviäminen paikallisten korkeiden pitoisuuksien välttämiseksi.
• VoiteluaineetParanna prosessoinnin sujuvuutta ja vähennä laitteiden kulumista.

(4) Vaahdotusaineen valinta

• Fysikaaliset vaahdotusaineetKuten CO₂ tai butaani, ympäristöystävällinen ja vaahtoava.
• Kemialliset vaahdotusaineetKuten atsodikarbonamidi (AC), korkea vaahtoamistehokkuus, mutta voi tuottaa haitallisia kaasuja.

(5) Antioksidantit

Estää materiaalin heikkenemisen prosessoinnin aikana ja parantaa tuotteen vakautta.

5. Tyypilliset sovellukset

• Rakennuksen eristysKäytetään seinien, kattojen ja lattioiden eristyskerroksissa.
• Kylmäketjun logistiikkaKylmävarastointi- ja jäähdytysajoneuvojen eristys.
• Muut kentätKoristemateriaalit, äänieristysmateriaalit jne.

6. Formulaation optimointisuositukset

(1) Palonsuoja-aineiden tehokkuuden parantaminen

• Sekoitetut palonestoaineetKuten halogeeni-antimoni- tai fosfori-typpi-synergiat palonestokyvyn parantamiseksi.
• Nano-palonsuoja-aineetKuten nanomagnesiumhydroksidi tai nanosavi, mikä parantaa tehokkuutta ja vähentää lisäaineiden määrää.

(2) Mekaanisten ominaisuuksien parantaminen

• SitkeytymisaineetKuten POE tai EPDM, parantavat materiaalin sitkeyttä ja iskunkestävyyttä.
• Vahvistavat täyteaineetKuten lasikuidut, jotka parantavat lujuutta ja jäykkyyttä.

(3) Kustannusten alentaminen

• Optimoi palonestoainesuhteetVähennä käyttöä ja täytä samalla palonestoainevaatimukset.
• Valitse kustannustehokkaat materiaalitKuten kotimaiset tai sekoitetut palonestoaineet.

7. Ympäristö- ja sääntelyvaatimukset

• Halogenoidut palonestoaineetRoHS- ja REACH-asetusten kaltaisten asetusten rajoittama; käytä varoen.
• Halogeenittomat palonestoaineetNoudata ympäristösäännöksiä ja edusta tulevaisuuden trendejä.

Yhteenveto

XPS-muovien palonsuoja-aineiden formulaatiosuunnittelun tulisi perustua tiettyihin sovellustilanteisiin ja sääntelyvaatimuksiin, ja valinnan tulisi perustua halogenoitujen tai halogeenittomien palonsuoja-aineiden välillä. Halogenoidut palonsuoja-aineet ovat tehokkaita, mutta aiheuttavat ympäristöongelmia, kun taas halogeenittomat palonsuoja-aineet ovat ympäristöystävällisempiä, mutta vaativat suurempia lisäainemääriä. Optimoimalla formulaatioita ja prosesseja voidaan valmistaa tehokkaita, ympäristöystävällisiä ja kustannustehokkaita palonsuoja-aineita XPS-muoveja rakennuseristeiden ja muiden alojen tarpeisiin.

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