פורמולת XPS מעכב בעירה הלוגנית וללא הלוגן

לוח פוליסטירן אקסטרודי (XPS) הוא חומר הנמצא בשימוש נרחב לבידוד מבנים, ותכונותיו מעכבות בעירה חיוניות לבטיחות המבנים. תכנון הניסוח של מעכבי בעירה עבור XPS דורש שיקול דעת מקיף של יעילות מעכבי בעירה, ביצועי עיבוד, עלות ודרישות סביבתיות. להלן תכנון והסבר מפורטים של ניסוחים של מעכבי בעירה עבור XPS, הכוללים פתרונות מעכבי בעירה הלוגניים וללא הלוגנים כאחד.

1. עקרונות תכנון עבור פורמולציות מעכבי בעירה XPS

המרכיב העיקרי של XPS הוא פוליסטירן (PS), ושינוי מעכבי הבעירה שלו מושג בעיקר על ידי הוספת מעכבי בעירה. תכנון הפורמולציה צריך לדבוק בעקרונות הבאים:

• עמידות גבוהה בפני בעירהעומדים בתקני מעכבי בעירה לחומרי בניין (למשל, GB 8624-2012).
• ביצועי עיבודמעכב הבעירה לא אמור להשפיע באופן משמעותי על תהליך ההקצפה והיציקה של XPS.
• ידידותיות לסביבהיש לתת עדיפות למעכבי בעירה נטולי הלוגן על מנת לעמוד בתקנות סביבתיות.
• בקרת עלויותמזעור עלויות תוך עמידה בדרישות ביצועים.

2. פורמולת XPS מעכב בעירה הלוגני

מעכבי בעירה הלוגניים (למשל, ברומינים) קוטעים את תגובת שרשרת הבעירה על ידי שחרור רדיקלים הלוגניים, ומציעים יעילות גבוהה של מעכבי בעירה אך מהווים סיכונים סביבתיים ובריאותיים.

(1) הרכב הפורמולציה:

• פוליסטירן (PS)100phr (שרף בסיסי)
• מעכב בעירה ברומינציה10–20 פרנהייט (לדוגמה, הקסאברומוציקלודודקאן (HBCD) או פוליסטירן ברומינציה)
• אנטימון טריאוקסיד (סינרגיסט)3–5 פרנהייט (משפר את אפקט מעכב הבעירה)
• חומר מקציף5–10 פרנהייט (לדוגמה, פחמן דו-חמצני או בוטאן)
• פיזור1-2 פרמטרים (למשל, שעוות פוליאתילן, משפרת את פיזור מעכב הבעירה)
• חוֹמֶר סִיכָּה1-2 פרל (למשל, סידן סטארט, משפר את נזילות העיבוד)
• נוגד חמצון0.5–1 חלק (לדוגמה, 1010 או 168, מונע פירוק במהלך העיבוד)

(2) שיטת עיבוד:

• ערבבו מראש שרף PS, מעכב בעירה, סינרגיסט, חומר פיזור, חומר סיכה ונוגד חמצון באופן אחיד.
• הוסיפו את חומר הקצף וערבבו אותו במכבש.
• יש לשלוט בטמפרטורת האקסטרוזיה על 180-220 מעלות צלזיוס כדי להבטיח הקצפה ועיצוב נאותים.

(3) מאפיינים:

• יתרונותיעילות מעכבת בעירה גבוהה, כמות תוספים נמוכה ועלות נמוכה יותר.
• חסרונותעלול לייצר גזים רעילים (למשל, מימן ברומיד) במהלך בעירה, מה שגורם לדאגה סביבתית.

3. פורמולת XPS מעכב בעירה ללא הלוגן

מעכבי בעירה נטולי הלוגן (למשל, הידרוקסידים מבוססי זרחן, חנקן או אנאורגניים) משיגים עמידות בפני בעירה באמצעות ספיגת חום או יצירת שכבות מגן, ומציעים ביצועים סביבתיים טובים יותר.

(1) הרכב הפורמולציה:

• פוליסטירן (PS)100phr (שרף בסיסי)
• מעכב בעירה מבוסס זרחן: 10–15 שעות (למשל,אמוניום פוליפוספט (APP)או זרחן אדום)
• מעכב בעירה מבוסס חנקן: 5–10 פרנהייט (לדוגמה, מלמין ציאנורט (MCA))
• הידרוקסיד אנאורגני20–30 פרנהייט (לדוגמה, מגנזיום הידרוקסיד או אלומיניום הידרוקסיד)
• חומר מקציף5–10 פרנהייט (לדוגמה, פחמן דו-חמצני או בוטאן)
• פיזור1-2 פרמטרים (למשל, שעוות פוליאתילן, משפרת פיזור)
• חוֹמֶר סִיכָּה1-2 פרל (למשל, אבץ סטארט, משפר את נזילות העיבוד)
• נוגד חמצון0.5–1 חלק (לדוגמה, 1010 או 168, מונע פירוק במהלך העיבוד)

(2) שיטת עיבוד:

• ערבבו מראש שרף PS, מעכב בעירה, חומר פיזור, חומר סיכה ונוגד חמצון באופן אחיד.
• הוסיפו את חומר הקצף וערבבו אותו במכבש.
• יש לשלוט בטמפרטורת האקסטרוזיה על 180-210 מעלות צלזיוס כדי להבטיח הקצפה ועיצוב נאותים.

(3) מאפיינים:

• יתרונותידידותי לסביבה, ללא גזים רעילים המופקים במהלך הבעירה, עומד בתקנות סביבתיות.
• חסרונותיעילות נמוכה יותר של מעכב בעירה, כמויות גבוהות יותר של תוספים, עלולות להשפיע על תכונות מכניות וביצועי הקצפה.

4. שיקולים מרכזיים בתכנון פורמולציה

(1) בחירת חומר מעכב בעירה

• מעכבי בעירה הלוגנייםיעילות גבוהה אך מהווה סיכונים סביבתיים ובריאותיים.
• מעכבי בעירה ללא הלוגןידידותי יותר לסביבה אך דורש כמויות גבוהות יותר של תוספים.

(2) שימוש בסינרגיסטים

• אנטימון טריאוקסידפועל בסינרגיה עם מעכבי בעירה הלוגניים כדי לשפר משמעותית את עמידות הבעירה.
• סינרגיה זרחן-חנקןבמערכות נטולות הלוגן, מעכבי בעירה מבוססי זרחן וחנקן יכולים לפעול יחד כדי לשפר את היעילות.

(3) פיזור ויכולת עיבוד

• חומרי פיזוריש לוודא פיזור אחיד של מעכבי בעירה כדי למנוע ריכוזים גבוהים מקומיים.
• חומרי סיכהשיפור נזילות העיבוד והפחתת בלאי של הציוד.

(4) בחירת חומר הקצפה

• חומרי הקצפה פיזיקלייםכגון CO₂ או בוטאן, ידידותי לסביבה עם אפקטי הקצפה טובים.
• חומרי הקצפה כימייםכגון אזודיקרבונמיד (AC), יעילות הקצפה גבוהה אך עלול לייצר גזים מזיקים.

(5) נוגדי חמצון

מניעת הידרדרות חומרים במהלך העיבוד ושיפור יציבות המוצר.

5. יישומים אופייניים

• בידוד מבניםמשמש בשכבות בידוד של קירות, גגות ורצפות.
• לוגיסטיקת שרשרת הקורבידוד לאחסון בקירור ולרכבים מקוררים.
• שדות אחריםחומרים דקורטיביים, חומרי בידוד קול וכו'.

6. המלצות לאופטימיזציה של הפורמולציה

(1) שיפור יעילות מעכבי בעירה

• מעכבי בעירה מעורביםכגון סינרגיות של הלוגן-אנטימון או זרחן-חנקן כדי לשפר את עמידות הבעירה.
• ננו מעכבי בעירהכגון ננו-מגנזיום הידרוקסיד או ננו-חימר, משפר את היעילות תוך הפחתת כמויות התוספים.

(2) שיפור תכונות מכניות

• חומרי הקשחהכגון POE או EPDM, משפרים את קשיחות החומר ועמידות בפני פגיעות.
• חומרי מילוי מחזקיםכגון סיבי זכוכית, המשפרים את החוזק והקשיחות.

(3) הפחתת עלויות

• אופטימיזציה של יחסי מעכבי בעירההפחתת השימוש תוך עמידה בדרישות מעכבי בעירה.
• בחירת חומרים חסכונייםכגון מעכבי בעירה ביתיים או מעורבבים.

7. דרישות סביבתיות ורגולטוריות

• מעכבי בעירה הלוגנייםמוגבל על ידי תקנות כמו RoHS ו-REACH; יש להשתמש בזהירות.
• מעכבי בעירה ללא הלוגןלעמוד בתקנות סביבתיות ולייצג מגמות עתידיות.

תַקצִיר

תכנון הפורמולציה של מעכבי בעירה עבור XPS צריך להתבסס על תרחישי יישום ספציפיים ודרישות רגולטוריות, תוך בחירה בין מעכבי בעירה הלוגניים או ללא הלוגן. מעכבי בעירה הלוגניים מציעים יעילות גבוהה אך מהווים חששות סביבתיים, בעוד שמעכבי בעירה ללא הלוגן ידידותיים יותר לסביבה אך דורשים כמויות תוספים גבוהות יותר. על ידי אופטימיזציה של פורמולציות ותהליכים, ניתן לייצר XPS מעכב בעירה בעל ביצועים גבוהים, ידידותי לסביבה וחסכוני כדי לענות על הצרכים של בידוד מבנים ותחומים אחרים.

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