Галогенированный и безгалогеновый огнестойкий состав XPS

Экструдированный пенополистирольный лист (XPS) — материал, широко используемый для утепления зданий, и его огнезащитные свойства критически важны для безопасности зданий. Разработка рецептуры антипиренов для XPS требует комплексного анализа эффективности огнезащиты, технологических характеристик, стоимости и экологических требований. Ниже представлено подробное описание и описание рецептур антипиренов для XPS, охватывающее как галогенированные, так и безгалогеновые антипирены.

1. Принципы разработки огнестойких составов на основе XPS

Основным компонентом экструдированного полистирола (ЭПС) является полистирол (ПС), и его огнестойкость достигается преимущественно добавлением антипиренов. При разработке рецептуры необходимо учитывать следующие принципы:

• Высокая огнестойкость: Соответствуют стандартам огнестойкости для строительных материалов (например, GB 8624-2012).
• Производительность обработки: Антипирен не должен существенно влиять на процесс вспенивания и формования XPS.
• Экологичность: Для соблюдения экологических норм приоритет следует отдавать антипиренам, не содержащим галогенов.
• Контроль затрат: Минимизация затрат при соблюдении требований к производительности.

2. Галогенированный огнестойкий состав XPS

Галогенированные антипирены (например, бромированные) прерывают цепную реакцию горения, высвобождая галогеновые радикалы, что обеспечивает высокую эффективность антипирена, но создает риски для окружающей среды и здоровья.

(1) Состав препарата:

• Полистирол (ПС): 100 частей (базовая смола)
• Бромированный антипирен: 10–20 частей на 100 частей (например, гексабромциклододекан (ГБЦД) или бромированный полистирол)
• Триоксид сурьмы (синергист): 3–5 частей (усиливает огнезащитный эффект)
• Пенообразователь: 5–10 частей на 100 частей (например, углекислый газ или бутан)
• Диспергатор: 1–2 части (например, полиэтиленовый воск, улучшает дисперсию антипирена)
• Смазочный материал: 1–2 части (например, стеарат кальция, улучшает текучесть при обработке)
• Антиоксидант: 0,5–1 часть (например, 1010 или 168, предотвращает деградацию во время обработки)

(2) Метод обработки:

• Предварительно смешанная смола PS, антипирен, синергист, диспергатор, смазочный материал и антиоксидант до однородной консистенции.
• Добавьте пенообразователь и перемешайте в экструдере.
• Контролируйте температуру экструзии на уровне 180–220 °C, чтобы обеспечить надлежащее вспенивание и формование.

(3) Характеристики:

• Преимущества: Высокая огнезащитная эффективность, небольшое количество добавок и более низкая стоимость.
• Недостатки: При сгорании может выделяться токсичный газ (например, бромистый водород), что создает проблемы для окружающей среды.

3. Безгалогеновый огнестойкий состав XPS

Антипирены, не содержащие галогенов (например, на основе фосфора, азота или неорганических гидроксидов), достигают огнестойкости за счет поглощения тепла или образования защитных слоев, обеспечивая лучшие экологические характеристики.

(1) Состав препарата:

• Полистирол (ПС): 100 частей (базовая смола)
• Антипирен на основе фосфора: 10–15 частей (например,полифосфат аммония (АПП)или красный фосфор)
• Антипирен на основе азота: 5–10 частей на 100 частей (например, цианурат меламина (MCA))
• Неорганический гидроксид: 20–30 частей (например, гидроксид магния или гидроксид алюминия)
• Пенообразователь: 5–10 частей на 100 частей (например, углекислый газ или бутан)
• Диспергатор: 1–2 части (например, полиэтиленовый воск, улучшает дисперсию)
• Смазочный материал: 1–2 части (например, стеарат цинка, улучшает текучесть при обработке)
• Антиоксидант: 0,5–1 часть (например, 1010 или 168, предотвращает деградацию во время обработки)

(2) Метод обработки:

• Предварительно смешайте смолу PS, антипирен, диспергатор, смазку и антиоксидант до однородной консистенции.
• Добавьте пенообразователь и перемешайте в экструдере.
• Контролируйте температуру экструзии на уровне 180–210 °C, чтобы обеспечить надлежащее вспенивание и формование.

(3) Характеристики:

• Преимущества: Экологически чистый, при сгорании не выделяет токсичных газов, соответствует экологическим нормам.
• Недостатки: Более низкая эффективность антипирена, более высокое количество добавок могут повлиять на механические свойства и пенообразование.

4. Ключевые соображения при разработке рецептуры

(1) Выбор огнезащитного состава

• Галогенированные антипирены: Высокая эффективность, но создает риски для окружающей среды и здоровья.
• Безгалогенные антипирены: более экологичен, но требует большего количества добавок.

(2) Использование синергистов

• Триоксид сурьмы: Действует синергетически с галогенированными антипиренами, значительно повышая огнестойкость.
• Синергия фосфора и азота: В системах без галогенов антипирены на основе фосфора и азота могут работать вместе, повышая эффективность.

(3) Дисперсность и технологичность

• Диспергаторы: Обеспечьте равномерное распределение антипиренов, чтобы избежать локальных высоких концентраций.
• Смазочные материалы: Улучшить текучесть процесса и снизить износ оборудования.

(4) Выбор пенообразователя

• Физические пенообразователи: Такие как CO₂ или бутан, экологически чистые, с хорошим пенообразующим эффектом.
• Химические пенообразователи: Такие как азодикарбонамид (AC), обладают высокой пенообразующей способностью, но могут выделять вредные газы.

(5) Антиоксиданты

Предотвращает деградацию материала в процессе обработки и повышает стабильность продукта.

5. Типичные области применения

• Строительная изоляция: Используется в изоляционных слоях стен, крыш и полов.
• Логистика холодовой цепи: Изоляция для холодильных камер и рефрижераторов.
• Другие поля: Декоративные материалы, звукоизоляционные материалы и т. д.

6. Рекомендации по оптимизации рецептуры

(1) Повышение эффективности огнезащиты

• Смешанные антипирены: Например, синергия галогена и сурьмы или фосфора и азота для повышения огнестойкости.
• Наноантипирены: Такие как наногидроксид магния или наноглина, повышающие эффективность при одновременном снижении количества добавок.

(2) Улучшение механических свойств

• Упрочняющие агенты: Такие как POE или EPDM, повышающие прочность материала и ударопрочность.
• Армирующие наполнители: Такие как стекловолокно, повышающее прочность и жесткость.

(3) Снижение затрат

• Оптимизировать соотношение антипиренов: Сократите использование, соблюдая при этом требования по огнестойкости.
• Выбирайте экономически эффективные материалы: Например, бытовые или смешанные антипирены.

7. Экологические и нормативные требования

• Галогенированные антипирены: Ограничивается такими нормами, как RoHS и REACH; используйте с осторожностью.
• Безгалогенные антипирены: Соблюдать экологические нормы и представлять будущие тенденции.

Краткое содержание

Разработка рецептуры антипиренов для экструдированного пенополистирола (XPS) должна основываться на конкретных условиях применения и нормативных требованиях, с выбором между галогенированными и безгалогеновыми антипиренами. Галогенированные антипирены обладают высокой эффективностью, но представляют опасность для окружающей среды, в то время как безгалогеновые антипирены более экологичны, но требуют большего количества добавок. Оптимизация рецептур и технологических процессов позволяет производить высокоэффективные, экологичные и экономичные антипирены XPS для теплоизоляции зданий и других областей применения.

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