Gehalogeneerde en halogeenvrye vlamvertragende XPS-formulering

Geëxtrudeerde polistireenbord (XPS) is 'n materiaal wat wyd gebruik word vir gebou-isolasie, en die vlamvertragende eienskappe daarvan is van kritieke belang vir bouveiligheid. Die formuleringsontwerp van vlamvertragers vir XPS vereis omvattende oorweging van vlamvertragerdoeltreffendheid, verwerkingsprestasie, koste en omgewingsvereistes. Hieronder is 'n gedetailleerde ontwerp en verduideliking van vlamvertragende formulerings vir XPS, wat beide gehalogeneerde en halogeenvrye vlamvertrageroplossings dek.

1. Ontwerpbeginsels vir XPS-vlamvertragende formulerings

Die hoofkomponent van XPS is polistireen (PS), en die vlamvertragende modifikasie daarvan word hoofsaaklik bereik deur vlamvertragers by te voeg. Die formuleringsontwerp moet aan die volgende beginsels voldoen:

• Hoë vlamvertragingVoldoen aan die vlamvertragende standaarde vir boumateriaal (bv. GB 8624-2012).
• VerwerkingsprestasieDie vlamvertrager behoort nie die skuim- en gietproses van XPS noemenswaardig te beïnvloed nie.
• OmgewingsvriendelikheidHalogeenvrye vlamvertragers moet voorkeur geniet om aan omgewingsregulasies te voldoen.
• KostebeheerMinimaliseer koste terwyl prestasievereistes nagekom word.

2. Gehalogeneerde vlamvertragende XPS-formulering

Gehalogeneerde vlamvertragers (bv. gebromeerde) onderbreek die verbrandingskettingreaksie deur halogeenradikale vry te stel, wat hoë vlamvertragerdoeltreffendheid bied, maar omgewings- en gesondheidsrisiko's inhou.

(1) Formuleringsamestelling:

• Polistireen (PS): 100phr (basishars)
• Gebromeerde vlamvertrager: 10–20phr (bv. heksabromosiklododekaan (HBCD) of gebromeerde polistireen)
• Antimoontrioksied (sinergis): 3–5 phr (versterk vlamvertragende effek)
• Skuimmiddel: 5–10 phr (bv. koolstofdioksied of butaan)
• Dispergeermiddel: 1–2phr (bv. poliëtileenwas, verbeter die verspreiding van vlamvertrager)
• Smeermiddel: 1–2phr (bv. kalsiumstearaat, verbeter verwerkingsvloeibaarheid)
• Antioksidant: 0.5–1 deel (bv. 1010 of 168, voorkom agteruitgang tydens verwerking)

(2) Verwerkingsmetode:

• Meng PS-hars, vlamvertrager, sinergist, dispergeermiddel, smeermiddel en antioksidant eenvormig voor.
• Voeg die skuimmiddel by en smeltmeng in 'n ekstruder.
• Beheer die ekstrusietemperatuur teen 180–220°C om behoorlike skuimvorming en vormvorming te verseker.

(3) Eienskappe:

• VoordeleHoë vlamvertragende doeltreffendheid, lae bymiddelhoeveelheid en laer koste.
• NadeleKan giftige gasse (bv. waterstofbromied) tydens verbranding produseer, wat omgewingsprobleme inhou.

3. Halogeenvrye vlamvertragende XPS-formulering

Halogeenvrye vlamvertragers (bv. fosforgebaseerde, stikstofgebaseerde of anorganiese hidroksiede) bereik vlamvertraging deur hitte-absorpsie of die vorming van beskermende lae, wat beter omgewingsprestasie bied.

(1) Formuleringsamestelling:

• Polistireen (PS): 100phr (basishars)
• Fosfor-gebaseerde vlamvertrager: 10–15 phr (bv.,ammoniumpolifosfaat (APP)of rooi fosfor)
• Stikstofgebaseerde vlamvertrager: 5–10 phr (bv. melamiensianuraat (MCA))
• Anorganiese hidroksied: 20–30phr (bv. magnesiumhidroksied of aluminiumhidroksied)
• Skuimmiddel: 5–10 phr (bv. koolstofdioksied of butaan)
• Dispergeermiddel: 1–2phr (bv. poliëtileenwas, verbeter verspreiding)
• Smeermiddel: 1–2phr (bv. sinkstearaat, verbeter verwerkingsvloeibaarheid)
• Antioksidant: 0.5–1 deel (bv. 1010 of 168, voorkom agteruitgang tydens verwerking)

(2) Verwerkingsmetode:

• Meng PS-hars, vlamvertrager, dispergeermiddel, smeermiddel en antioksidant eenvormig voor.
• Voeg die skuimmiddel by en smeltmeng in 'n ekstruder.
• Beheer die ekstrusietemperatuur teen 180–210°C om behoorlike skuimvorming en vormvorming te verseker.

(3) Eienskappe:

• VoordeleOmgewingsvriendelik, geen giftige gasse word tydens verbranding geproduseer nie, voldoen aan omgewingsregulasies.
• NadeleLaer vlamvertragerdoeltreffendheid, hoër bymiddelhoeveelhede, kan meganiese eienskappe en skuimprestasie beïnvloed.

4. Belangrike oorwegings in formuleringsontwerp

(1) Vlamvertrager Seleksie

• Gehalogeneerde vlamvertragersHoë doeltreffendheid, maar hou omgewings- en gesondheidsrisiko's in.
• Halogeenvrye vlamvertragersMeer omgewingsvriendelik, maar benodig hoër hoeveelhede bymiddels.

(2) Gebruik van sinergiste

• AntimoontrioksiedWerk sinergisties met gehalogeneerde vlamvertragers om vlamvertragendheid aansienlik te verbeter.
• Fosfor-stikstof sinergieIn halogeenvrye stelsels kan fosfor- en stikstofgebaseerde vlamvertragers saamwerk om doeltreffendheid te verbeter.

(3) Dispersie en Verwerkbaarheid

• DispergeermiddelsVerseker eenvormige verspreiding van vlamvertragers om gelokaliseerde hoë konsentrasies te vermy.
• SmeermiddelsVerbeter verwerkingsvloeibaarheid en verminder toerusting slytasie.

(4) Keuse van skuimmiddel

• Fisiese skuimmiddelsSoos CO₂ of butaan, omgewingsvriendelik met goeie skuimeffekte.
• Chemiese skuimmiddelsSoos asodikarbonamied (AC), hoë skuimdoeltreffendheid, maar kan skadelike gasse produseer.

(5) Antioksidante

Voorkom materiaaldegradasie tydens verwerking en verbeter produkstabiliteit.

5. Tipiese Toepassings

• Gebou-isolasieWord gebruik in mure, dakke en vloer-isolasielae.
• Koue ketting logistiekIsolasie vir koue berging en verkoelde voertuie.
• Ander veldeDekoratiewe materiale, klankdigtende materiale, ens.

6. Aanbevelings vir die optimalisering van formulerings

(1) Verbetering van vlamvertragende doeltreffendheid

• Gemengde vlamvertragersSoos halogeen-antimoon of fosfor-stikstof sinergieë om vlamvertraging te verbeter.
• Nano-vlamvertragersSoos nano-magnesiumhidroksied of nano-klei, wat doeltreffendheid verbeter terwyl bymiddels verminder word.

(2) Verbetering van Meganiese Eienskappe

• VerhardingsmiddelsSoos POE of EPDM, wat materiaaltaaiheid en impakweerstand verbeter.
• Versterkende vulstowweSoos glasvesels, wat sterkte en rigiditeit verbeter.

(3) Kostevermindering

• Optimaliseer vlamvertragende verhoudingsVerminder gebruik terwyl aan vlamvertragervereistes voldoen word.
• Kies koste-effektiewe materialeSoos huishoudelike of gemengde vlamvertragers.

7. Omgewings- en Regulatoriese Vereistes

• Gehalogeneerde vlamvertragersBeperk deur regulasies soos RoHS en REACH; gebruik met omsigtigheid.
• Halogeenvrye vlamvertragersVoldoen aan omgewingsregulasies en verteenwoordig toekomstige tendense.

Opsomming

Die formuleringsontwerp van vlamvertragers vir XPS moet gebaseer wees op spesifieke toepassingscenario's en regulatoriese vereistes, met die keuse tussen gehalogeneerde of halogeenvrye vlamvertragers. Gehalogeneerde vlamvertragers bied hoë doeltreffendheid, maar hou omgewingskwessies in, terwyl halogeenvrye vlamvertragers meer omgewingsvriendelik is, maar hoër bymiddels benodig. Deur formulerings en prosesse te optimaliseer, kan hoëprestasie-, omgewingsvriendelike en koste-effektiewe vlamvertrager XPS vervaardig word om aan die behoeftes van gebouisolasie en ander velde te voldoen.

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