Ang extruded polystyrene board (XPS) ay isang materyal na malawakang ginagamit para sa pagkakabukod ng gusali, at ang mga katangian ng flame retardant nito ay mahalaga para sa kaligtasan ng gusali. Ang disenyo ng pagbabalangkas ng mga flame retardant para sa XPS ay nangangailangan ng komprehensibong pagsasaalang-alang sa kahusayan ng flame retardant, pagganap ng pagproseso, gastos, at mga kinakailangan sa kapaligiran. Nasa ibaba ang isang detalyadong disenyo at paliwanag ng mga flame retardant formulation para sa XPS, na sumasaklaw sa parehong halogenated at halogen-free flame retardant solution.
1. Mga Prinsipyo ng Disenyo para sa XPS Flame Retardant Formulation
Ang pangunahing bahagi ng XPS ay polystyrene (PS), at ang pagbabago ng flame retardant nito ay pangunahing nakakamit sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga flame retardant. Ang disenyo ng pagbabalangkas ay dapat sumunod sa mga sumusunod na prinsipyo:
- Mataas na flame retardancy: Matugunan ang mga pamantayan ng flame retardant para sa mga materyales sa gusali (hal., GB 8624-2012).
- Pagproseso ng pagganap: Ang flame retardant ay hindi dapat maka-apekto nang malaki sa foaming at molding process ng XPS.
- Pagkamagiliw sa kapaligiran: Ang mga flame retardant na walang halogen ay dapat unahin upang sumunod sa mga regulasyon sa kapaligiran.
- Kontrol sa gastos: Bawasan ang mga gastos habang natutugunan ang mga kinakailangan sa pagganap.
2. Halogenated Flame Retardant XPS Formulation
Ang mga halogenated flame retardant (hal., brominated) ay nakakaabala sa combustion chain reaction sa pamamagitan ng pagpapakawala ng mga halogen radical, na nag-aalok ng mataas na flame retardant na kahusayan ngunit nagdudulot ng mga panganib sa kapaligiran at kalusugan.
(1) Komposisyon ng Pagbubuo:
- Polystyrene (PS): 100phr (base resin)
- Brominated flame retardant: 10–20phr (hal., hexabromocyclododecane (HBCD) o brominated polystyrene)
- Antimony trioxide (synergist): 3–5phr (nagpapaganda ng epekto ng flame retardant)
- ahente ng pagbubula: 5–10phr (hal., carbon dioxide o butane)
- Dispersant: 1–2phr (hal., polyethylene wax, pinapabuti ang dispersion ng flame retardant)
- Lubricant: 1–2phr (hal., calcium stearate, pinahuhusay ang pagkalikido ng pagproseso)
- Antioxidant: 0.5–1 bahagi (hal., 1010 o 168, pinipigilan ang pagkasira sa panahon ng pagproseso)
(2) Paraan ng Pagproseso:
- Premix PS resin, flame retardant, synergist, dispersant, lubricant, at antioxidant nang pantay.
- Idagdag ang foaming agent at melt-blend sa isang extruder.
- Kontrolin ang temperatura ng extrusion sa 180–220°C upang matiyak ang wastong pagbubula at paghubog.
(3) Mga Katangian:
- Mga kalamangan: Mataas na flame retardant na kahusayan, mababang halaga ng additive, at mas mababang gastos.
- Mga disadvantages: Maaaring makabuo ng mga nakakalason na gas (hal., hydrogen bromide) sa panahon ng pagkasunog, na nagpapakita ng mga alalahanin sa kapaligiran.
3. Walang Halogen na Flame Retardant XPS Formulation
Ang mga flame retardant na walang halogen (hal., phosphorus-based, nitrogen-based, o inorganic hydroxides) ay nakakamit ng flame retardancy sa pamamagitan ng pagsipsip ng init o pagbuo ng mga protective layer, na nag-aalok ng mas mahusay na pagganap sa kapaligiran.
(1) Komposisyon ng Pagbubuo:
- Polystyrene (PS): 100phr (base resin)
- Phosphorus-based flame retardant: 10–15phr (hal,ammonium polyphosphate (APP)o pulang posporus)
- Nitrogen-based flame retardant: 5–10phr (hal., melamine cyanurate (MCA))
- Hindi organikong hydroxide: 20–30phr (hal., magnesium hydroxide o aluminum hydroxide)
- ahente ng pagbubula: 5–10phr (hal., carbon dioxide o butane)
- Dispersant: 1–2phr (hal., polyethylene wax, pinapabuti ang dispersion)
- Lubricant: 1–2phr (hal., zinc stearate, pinahuhusay ang pagkalikido ng pagproseso)
- Antioxidant: 0.5–1 bahagi (hal., 1010 o 168, pinipigilan ang pagkasira sa panahon ng pagproseso)
(2) Paraan ng Pagproseso:
- Premix PS resin, flame retardant, dispersant, lubricant, at antioxidant nang pantay.
- Idagdag ang foaming agent at melt-blend sa isang extruder.
- Kontrolin ang temperatura ng extrusion sa 180–210°C upang matiyak ang wastong pagbubula at paghubog.
(3) Mga Katangian:
- Mga kalamangan: Magiliw sa kapaligiran, walang nakakalason na gas na nagagawa sa panahon ng pagkasunog, sumusunod sa mga regulasyon sa kapaligiran.
- Mga disadvantages: Mas mababang flame retardant efficiency, mas mataas na additive amount, ay maaaring makaapekto sa mekanikal na katangian at foaming performance.
4. Mga Pangunahing Pagsasaalang-alang sa Disenyo ng Pagbubuo
(1) Flame Retardant Selection
- Halogenated flame retardant: Mataas na kahusayan ngunit nagdudulot ng mga panganib sa kapaligiran at kalusugan.
- Mga flame retardant na walang halogen: Mas environment friendly ngunit nangangailangan ng mas mataas na halaga ng additive.
(2) Paggamit ng Synergists
- Antimony trioxide: Gumagana nang synergistically sa mga halogenated flame retardant upang makabuluhang mapahusay ang flame retardancy.
- Phosphorus-nitrogen synergy: Sa mga sistemang walang halogen, ang phosphorus at nitrogen-based na flame retardant ay maaaring magtulungan upang mapabuti ang kahusayan.
(3) Pagpapakalat at Pagproseso
- Mga nagpapakalat: Tiyakin ang pare-parehong pagpapakalat ng mga flame retardant upang maiwasan ang mga localized na mataas na konsentrasyon.
- Mga pampadulas: Pagbutihin ang pagkalikido ng pagproseso at bawasan ang pagkasira ng kagamitan.
(4) Pagpili ng Foaming Agent
- Pisikal na foaming agent: Gaya ng CO₂ o butane, environment friendly na may magandang epekto sa foaming.
- Mga ahente ng pagbubula ng kemikal: Gaya ng azodicarbonamide (AC), mataas na kahusayan sa pagbubula ngunit maaaring makagawa ng mga mapaminsalang gas.
(5) Mga antioxidant
Pigilan ang pagkasira ng materyal sa panahon ng pagproseso at pahusayin ang katatagan ng produkto.
5. Mga Karaniwang Aplikasyon
- Pagbuo ng pagkakabukod: Ginagamit sa mga dingding, bubong, at mga layer ng pagkakabukod ng sahig.
- Cold chain logistics: Insulation para sa malamig na imbakan at palamigan na mga sasakyan.
- Iba pang mga patlang: Mga materyales na pampalamuti, mga materyales sa soundproofing, atbp.
6. Mga Rekomendasyon sa Pag-optimize ng Pagbubuo
(1) Pagpapabuti ng Flame Retardant Efficiency
- Pinaghalong flame retardant: Gaya ng halogen-antimony o phosphorus-nitrogen synergies upang mapahusay ang flame retardancy.
- Nano flame retardant: Tulad ng nano magnesium hydroxide o nano clay, pagpapabuti ng kahusayan habang binabawasan ang mga additive na halaga.
(2) Pagpapahusay ng Mga Katangiang Mekanikal
- Mga ahente ng pagpapatigas: Tulad ng POE o EPDM, pagpapabuti ng pagiging matigas ng materyal at paglaban sa epekto.
- Reinforcing fillers: Gaya ng mga glass fiber, nagpapahusay ng lakas at katigasan.
(3) Pagbawas ng Gastos
- I-optimize ang mga ratio ng flame retardant: Bawasan ang paggamit habang nakakatugon sa mga kinakailangan sa flame retardant.
- Pumili ng mga materyales na matipid: Gaya ng mga domestic o pinaghalo na flame retardant.
7. Mga Kinakailangang Pangkapaligiran at Regulatoryo
- Halogenated flame retardant: Pinaghihigpitan ng mga regulasyon tulad ng RoHS at REACH; gamitin nang may pag-iingat.
- Mga flame retardant na walang halogen: Sumunod sa mga regulasyon sa kapaligiran at kumakatawan sa mga uso sa hinaharap.
Buod
Ang disenyo ng formulation ng mga flame retardant para sa XPS ay dapat na nakabatay sa mga partikular na sitwasyon ng aplikasyon at mga kinakailangan sa regulasyon, pagpili sa pagitan ng halogenated o halogen-free flame retardant. Ang mga halogenated flame retardant ay nag-aalok ng mataas na kahusayan ngunit nagdudulot ng mga alalahanin sa kapaligiran, habang ang mga halogen-free flame retardant ay mas environment friendly ngunit nangangailangan ng mas mataas na halaga ng additive. Sa pamamagitan ng pag-optimize ng mga formulation at proseso, ang high-performance, eco-friendly, at cost-effective na flame-retardant XPS ay maaaring gawin upang matugunan ang mga pangangailangan ng pagkakabukod ng gusali at iba pang larangan.
More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com
Oras ng post: Mayo-23-2025
