أخبار

ألواح البوليسترين المبثوق (XPS) مادة تُستخدم على نطاق واسع في عزل المباني، وتُعد خصائصها المقاومة للهب أساسيةً لسلامة المباني. يتطلب تصميم تركيبات مثبطات اللهب لهذه الألواح دراسةً شاملةً لكفاءتها، وأداء المعالجة، والتكلفة، والمتطلبات البيئية. فيما يلي تصميمٌ وشرحٌ مُفصّلان لتركيبات مثبطات اللهب لهذه الألواح، والتي تشمل حلول مثبطات اللهب المهلجنة والخالية من الهالوجين.

1. مبادئ تصميم تركيبات مثبطات اللهب XPS

المكون الرئيسي لـ XPS هو البوليسترين (PS)، ويتم تحسين مقاومته للهب بشكل أساسي بإضافة مثبطات اللهب. يجب أن يلتزم تصميم التركيبة بالمبادئ التالية:

مقاومة عالية للهب:تتوافق مع معايير مقاومة اللهب لمواد البناء (على سبيل المثال، GB 8624-2012).
أداء المعالجة:لا ينبغي أن يؤثر مثبط اللهب بشكل كبير على عملية الرغوة وتشكيل XPS.
الصديقة للبيئة:يجب إعطاء الأولوية لمثبطات اللهب الخالية من الهالوجين للامتثال للوائح البيئية.
ضبط التكاليف:تقليل التكاليف مع تلبية متطلبات الأداء.

2. تركيبة XPS المهلجنة المقاومة للهب

تعمل مثبطات اللهب المهلجنة (على سبيل المثال، المبرومة) على مقاطعة سلسلة تفاعل الاحتراق من خلال إطلاق الجذور الهالوجينية، مما يوفر كفاءة عالية في مثبطات اللهب ولكنها تشكل مخاطر بيئية وصحية.

(1) تركيبة الصياغة:

البوليسترين (PS): 100phr (راتينج أساسي)
مثبطات اللهب المبرومة: 10–20 جزء في المليون (على سبيل المثال، سداسي بروم حلقي الدوديكان (HBCD) أو البوليسترين المبروم)
ثالث أكسيد الأنتيمون (المؤازر): 3-5phr (يعزز تأثير مثبطات اللهب)
عامل الرغوة: 5–10phr (على سبيل المثال، ثاني أكسيد الكربون أو البيوتان)
المشتت: 1-2 جزء في المليون (على سبيل المثال، شمع البولي إيثيلين، يحسن تشتت مثبطات اللهب)
مواد التشحيم: 1-2phr (على سبيل المثال، ستيرات الكالسيوم، يعزز سيولة المعالجة)
مضاد للأكسدة: 0.5–1 جزء (على سبيل المثال، 1010 أو 168، يمنع التدهور أثناء المعالجة)

(2) طريقة المعالجة:

مزيج مسبق من راتينج PS، مثبط اللهب، متآزر، مشتت، مادة تشحيم، ومضاد للأكسدة بشكل موحد.
أضف عامل الرغوة واخلطه في جهاز البثق.
التحكم في درجة حرارة البثق عند 180-220 درجة مئوية لضمان الرغوة والقوالب المناسبة.

(3) الخصائص:

المزايا:كفاءة عالية في مقاومة اللهب، وكمية قليلة من المواد المضافة، وتكلفة أقل.
العيوب:قد ينتج غازات سامة (مثل بروميد الهيدروجين) أثناء الاحتراق، مما يثير المخاوف البيئية.

3. تركيبة XPS المقاومة للهب والخالية من الهالوجين

تحقق مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين (على سبيل المثال، القائمة على الفوسفور، أو القائمة على النيتروجين، أو هيدروكسيدات غير عضوية) مقاومة اللهب من خلال امتصاص الحرارة أو تكوين طبقات واقية، مما يوفر أداءً بيئيًا أفضل.

(1) تركيبة الصياغة:

البوليسترين (PS): 100phr (راتينج أساسي)
مثبطات اللهب القائمة على الفوسفور: 10–15 دقيقة (على سبيل المثال،بولي فوسفات الأمونيوم (APP)أو الفوسفور الأحمر)
مثبطات اللهب القائمة على النيتروجين: 5–10phr (على سبيل المثال، سيانورات الميلامين (MCA))
هيدروكسيد غير عضوي: 20–30phr (على سبيل المثال، هيدروكسيد المغنيسيوم أو هيدروكسيد الألومنيوم)
عامل الرغوة: 5–10phr (على سبيل المثال، ثاني أكسيد الكربون أو البيوتان)
المشتت: 1-2 جزء في المليون (على سبيل المثال، شمع البولي إيثيلين، يحسن التشتت)
مواد التشحيم: 1-2phr (على سبيل المثال، ستيرات الزنك، يعزز سيولة المعالجة)
مضاد للأكسدة: 0.5–1 جزء (على سبيل المثال، 1010 أو 168، يمنع التدهور أثناء المعالجة)

(2) طريقة المعالجة:

خلط راتينج PS، ومثبطات اللهب، والمشتتات، ومواد التشحيم، ومضادات الأكسدة بشكل موحد.
أضف عامل الرغوة واخلطه في جهاز البثق.
التحكم في درجة حرارة البثق عند 180–210 درجة مئوية لضمان الرغوة والقوالب المناسبة.

(3) الخصائص:

المزايا:صديق للبيئة، لا ينتج غازات سامة أثناء الاحتراق، متوافق مع اللوائح البيئية.
العيوب:قد تؤثر كفاءة مقاومة اللهب المنخفضة وكميات المواد المضافة الأعلى على الخصائص الميكانيكية وأداء الرغوة.

4. الاعتبارات الرئيسية في تصميم التركيبة

(1) اختيار مثبطات اللهب

مثبطات اللهب المهلجنة:ذات كفاءة عالية ولكنها تشكل مخاطر بيئية وصحية.
مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين:أكثر ملاءمة للبيئة ولكنها تتطلب كميات أكبر من المواد المضافة.

(2) استخدام المتآزرات

ثالث أكسيد الأنتيمون:يعمل بشكل تآزري مع مثبطات اللهب الهالوجينية لتعزيز مقاومة اللهب بشكل كبير.
تآزر الفوسفور والنيتروجين:في الأنظمة الخالية من الهالوجين، يمكن لمثبطات اللهب القائمة على الفوسفور والنيتروجين أن تعمل معًا لتحسين الكفاءة.

(3) التشتت والقدرة على المعالجة

المشتتات:ضمان التوزيع الموحد لمثبطات اللهب لتجنب التركيزات العالية الموضعية.
مواد التشحيم:تحسين سلاسة المعالجة وتقليل تآكل المعدات.

(4) اختيار عامل الرغوة

عوامل الرغوة الفيزيائية:مثل ثاني أكسيد الكربون أو البوتان، وهو صديق للبيئة وله تأثيرات رغوية جيدة.
عوامل الرغوة الكيميائية:مثل أزوديكاربوناميد (AC)، ذو كفاءة رغوة عالية ولكنه قد ينتج غازات ضارة.

(5) مضادات الأكسدة

منع تدهور المواد أثناء المعالجة وتعزيز استقرار المنتج.

5. التطبيقات النموذجية

عزل المباني:تستخدم في طبقات عزل الجدران والأسقف والأرضيات.
لوجستيات سلسلة التبريد:عزل لمخازن التبريد والمركبات المبردة.
مجالات أخرى:مواد الديكور ومواد عزل الصوت وغيرها.

6. توصيات تحسين الصياغة

(1) تحسين كفاءة مثبطات اللهب

مثبطات اللهب المخلوطة:مثل تآزر الهالوجين والأنتيمون أو الفوسفور والنيتروجين لتعزيز مقاومة اللهب.
مثبطات اللهب النانوية:مثل هيدروكسيد المغنيسيوم النانوي أو الطين النانوي، مما يحسن الكفاءة مع تقليل كميات المواد المضافة.

(2) تحسين الخواص الميكانيكية

عوامل التقوية:مثل POE أو EPDM، مما يحسن من صلابة المواد ومقاومة الصدمات.
حشوات التعزيز:مثل الألياف الزجاجية، مما يعزز القوة والصلابة.

(3) خفض التكاليف

تحسين نسب مثبطات اللهب:تقليل الاستخدام مع تلبية متطلبات مقاومة اللهب.
اختر مواد فعالة من حيث التكلفة:مثل مثبطات اللهب المنزلية أو المخلوطة.

7. المتطلبات البيئية والتنظيمية

مثبطات اللهب المهلجنة:مقيد بلوائح مثل RoHS وREACH؛ استخدم بحذر.
مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين:تتوافق مع اللوائح البيئية وتمثل الاتجاهات المستقبلية.

ملخص

ينبغي أن يستند تصميم تركيبة مثبطات اللهب لألواح البوليسترين المبثوق (XPS) إلى سيناريوهات تطبيق محددة ومتطلبات تنظيمية، مع الاختيار بين مثبطات اللهب المهلجنة والخالية من الهالوجين. تتميز مثبطات اللهب المهلجنة بكفاءة عالية، لكنها تُشكل خطرًا بيئيًا، بينما تُعتبر مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين أكثر ملاءمة للبيئة، لكنها تتطلب كميات أكبر من المواد المضافة. من خلال تحسين التركيبات والعمليات، يُمكن إنتاج ألواح البوليسترين المبثوق (XPS) عالية الأداء، وصديقة للبيئة، واقتصادية التكلفة، لتلبية احتياجات عزل المباني وغيرها من المجالات.

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

وقت النشر: ٢٣ مايو ٢٠٢٥