تركيبة XPS مثبطة للهب، سواء كانت هالوجينية أو خالية من الهالوجين

ألواح البوليسترين المبثوق (XPS) مادة شائعة الاستخدام في عزل المباني، وتُعدّ خصائصها المقاومة للهب بالغة الأهمية لسلامة المباني. يتطلب تصميم تركيبات مثبطات اللهب لألواح XPS دراسة شاملة لكفاءة مثبطات اللهب، وأداء عمليات التصنيع، والتكلفة، والمتطلبات البيئية. فيما يلي تصميم مفصل وشرح لتركيبات مثبطات اللهب لألواح XPS، يشمل كلاً من محاليل مثبطات اللهب الهالوجينية وغير الهالوجينية.

1. مبادئ تصميم تركيبات مثبطات اللهب XPS

المكون الرئيسي لـ XPS هو البوليسترين (PS)، ويتم تعديله ليصبح مقاومًا للاشتعال بشكل أساسي عن طريق إضافة مثبطات اللهب. يجب أن يلتزم تصميم التركيبة بالمبادئ التالية:

• مقاومة عالية للهب: استيفاء معايير مقاومة اللهب لمواد البناء (على سبيل المثال، GB 8624-2012).
• أداء المعالجة: يجب ألا يؤثر مثبط اللهب بشكل كبير على عملية التشكيل والقولبة لـ XPS.
• مراعاة البيئةينبغي إعطاء الأولوية لمثبطات اللهب الخالية من الهالوجين للامتثال للوائح البيئية.
• ضبط التكاليف: تقليل التكاليف مع تلبية متطلبات الأداء.

2. تركيبة مثبطات اللهب الهالوجينية XPS

تعمل مثبطات اللهب المهلجنة (مثل البرومية) على إيقاف تفاعل سلسلة الاحتراق عن طريق إطلاق جذور الهالوجين، مما يوفر كفاءة عالية في تثبيط اللهب ولكنه يشكل مخاطر بيئية وصحية.

(1) تركيبة التركيبة:

• البوليسترين (PS)100 جزء لكل مئة جزء من الراتنج (الراتنج الأساسي)
• مثبطات اللهب المبرومة: 10-20 جزء لكل مئة جزء من الراتنج (على سبيل المثال، سداسي بروموسيكلودوديكان (HBCD) أو البوليسترين المبروم)
• أكسيد الأنتيمون الثلاثي (مادة مساعدة): 3-5 أجزاء لكل مئة جزء من الراتنج (يعزز تأثير مثبطات اللهب)
• عامل رغوي: 5-10 أجزاء لكل مئة جزء من الراتنج (على سبيل المثال، ثاني أكسيد الكربون أو البيوتان)
• المشتت: 1-2 جزء لكل مئة جزء من الراتنج (على سبيل المثال، شمع البولي إيثيلين، يحسن تشتت مثبطات اللهب)
• مادة تشحيم: 1-2 جزء لكل مئة جزء من الراتنج (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 راتنج PS، ومثبط للهب، ومادة مساعدة، ومشتت، ومادة تشحيم، ومضاد للأكسدة بشكل متجانس.
• أضف عامل الرغوة وقم بصهر المزيج في جهاز البثق.
• قم بضبط درجة حرارة البثق عند 180-220 درجة مئوية لضمان التشكيل والتشكيل المناسبين.

(3) الخصائص:

• المزايا: كفاءة عالية في مقاومة اللهب، كمية منخفضة من المواد المضافة، وتكلفة أقل.
• العيوبقد ينتج غازات سامة (مثل بروميد الهيدروجين) أثناء الاحتراق، مما يثير مخاوف بيئية.

3. تركيبة XPS مثبطة للهب خالية من الهالوجين

تحقق مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين (مثل الهيدروكسيدات القائمة على الفوسفور أو النيتروجين أو غير العضوية) مقاومة اللهب من خلال امتصاص الحرارة أو تشكيل طبقات واقية، مما يوفر أداءً بيئيًا أفضل.

(1) تركيبة التركيبة:

• البوليسترين (PS)100 جزء لكل مئة جزء من الراتنج (الراتنج الأساسي)
• مثبطات اللهب القائمة على الفوسفور10-15 جزءًا لكل مئة جزء من الراتنج (على سبيل المثال،بولي فوسفات الأمونيوم (APP)أو الفوسفور الأحمر)
• مثبطات اللهب القائمة على النيتروجين: 5-10 أجزاء لكل مئة جزء من الراتنج (على سبيل المثال، سيانورات الميلامين (MCA))
• هيدروكسيد غير عضوي: 20-30 جزء لكل مئة جزء من الراتنج (على سبيل المثال، هيدروكسيد المغنيسيوم أو هيدروكسيد الألومنيوم)
• عامل رغوي: 5-10 أجزاء لكل مئة جزء من الراتنج (على سبيل المثال، ثاني أكسيد الكربون أو البيوتان)
• المشتت: 1-2 جزء لكل مئة جزء من الراتنج (على سبيل المثال، شمع البولي إيثيلين، يحسن التشتت)
• مادة تشحيم: 1-2 جزء لكل مئة جزء من الراتنج (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:

• مزيج مسبق من راتنج البوليسترين، ومثبط اللهب، والمشتت، والمزلق، ومضاد الأكسدة بشكل متجانس.
• أضف عامل الرغوة وقم بصهر المزيج في جهاز البثق.
• قم بضبط درجة حرارة البثق عند 180-210 درجة مئوية لضمان التشكيل والتشكيل المناسبين.

(3) الخصائص:

• المزاياصديق للبيئة، لا ينتج عنه غازات سامة أثناء الاحتراق، ومتوافق مع اللوائح البيئية.
• العيوبانخفاض كفاءة مثبطات اللهب، وزيادة كميات المواد المضافة، قد يؤثر على الخصائص الميكانيكية وأداء الرغوة.

4. الاعتبارات الرئيسية في تصميم التركيبة

(1) اختيار مثبطات اللهب

• مثبطات اللهب الهالوجينية: كفاءة عالية ولكنها تشكل مخاطر بيئية وصحية.
• مثبطات اللهب الخالية من الهالوجينأكثر ملاءمة للبيئة ولكنها تتطلب كميات مضافة أعلى.

(2) استخدام المواد المساعدة

• ثالث أكسيد الأنتيمونيعمل بشكل تآزري مع مثبطات اللهب الهالوجينية لتعزيز مقاومة اللهب بشكل كبير.
• التآزر بين الفوسفور والنيتروجينفي الأنظمة الخالية من الهالوجين، يمكن أن تعمل مثبطات اللهب القائمة على الفوسفور والنيتروجين معًا لتحسين الكفاءة.

(3) التشتت وقابلية المعالجة

• المشتتات: ضمان التوزيع المتجانس لمثبطات اللهب لتجنب التركيزات العالية الموضعية.
• مواد التشحيمتحسين انسيابية المعالجة وتقليل تآكل المعدات.

(4) اختيار عامل الرغوة

• عوامل الرغوة الفيزيائية: مثل ثاني أكسيد الكربون أو البيوتان، وهي مواد صديقة للبيئة ذات تأثيرات رغوية جيدة.
• عوامل الرغوة الكيميائية: مثل أزوديكاربوناميد (AC)، يتميز بكفاءة عالية في تكوين الرغوة ولكنه قد ينتج غازات ضارة.

(5) مضادات الأكسدة

منع تدهور المواد أثناء المعالجة وتعزيز استقرار المنتج.

5. التطبيقات النموذجية

• عزل المباني: يستخدم في طبقات العزل للجدران والأسقف والأرضيات.
• الخدمات اللوجستية لسلسلة التبريد: عزل حراري لمخازن التبريد والمركبات المبردة.
• مجالات أخرى: مواد زخرفية، مواد عازلة للصوت، إلخ.

6. توصيات لتحسين التركيبة

(1) تحسين كفاءة مثبطات اللهب

• مثبطات اللهب المخلوطة: مثل التآزر بين 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 المادة ومقاومتها للصدمات.
• مواد حشو مقويةمثل 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 المحلية أو المخلوطة.

7. المتطلبات البيئية والتنظيمية

• مثبطات اللهب الهالوجينية: مقيد بموجب لوائح مثل RoHS و REACH؛ استخدمه بحذر.
• مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين: الامتثال للوائح البيئية وتمثيل الاتجاهات المستقبلية.

ملخص

ينبغي أن يستند تصميم تركيبات مثبطات اللهب المستخدمة في ألواح البوليسترين المبثوق (XPS) إلى سيناريوهات التطبيق المحددة والمتطلبات التنظيمية، مع الاختيار بين مثبطات اللهب الهالوجينية وغير الهالوجينية. تتميز مثبطات اللهب الهالوجينية بكفاءة عالية، ولكنها تثير مخاوف بيئية، بينما تُعد مثبطات اللهب غير الهالوجينية أكثر ملاءمة للبيئة، ولكنها تتطلب كميات أكبر من الإضافات. من خلال تحسين التركيبات والعمليات، يمكن إنتاج ألواح XPS مثبطة للهب عالية الأداء وصديقة للبيئة وفعالة من حيث التكلفة، لتلبية احتياجات عزل المباني وغيرها من المجالات.

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