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影响挤塑板阻燃性的原因找到了...

随着挤塑板应用市场的迅速发展,国内挤塑板生产厂家越来越多。迅速增长的市场也吸引了一些原本不从事阻燃剂生产的厂家加入进来,造成市场良莠不齐,鱼龙混杂,市场上以次充好、掺杂使假现象严重,而各使用厂家缺乏检测手段,难以分辨。挤塑板通常必须使用热稳定性好的阻燃剂,才能达到挤塑的防火要求。

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挤塑板阻燃的重要性

挤塑板的主要成分是聚苯乙烯,聚苯乙烯是一种易燃材料。氧指数很低。它在空气中点燃后不能自行熄灭,火焰会越来越燃烧。建筑外保温材料必须采用阻燃挤塑泡沫,严禁用普通挤塑泡沫代替建筑业使用的阻燃挤塑泡沫。

在燃烧过程中,挤出的塑料泡沫会释放出苯乙烯气体和浓烟,污染环境。严重危害人民生命安全。近年来,聚苯乙烯泡沫建筑保温材料火灾在全国各地普遍存在,防止其燃烧是亟待解决的首要问题。

为了控制建筑保温材料用挤塑板的可燃性,通常添加阻燃剂。通过加入阻燃剂和熔融混合而成的XPS,可成为阻燃XPS挤塑板,具有明显的阻燃性,能显著减少或防止火灾的发生。

GB 8624-2012《建筑材料及制品易燃性分级》中规定的B类阻燃材料应符合下列阻燃要求:GB/T 20284《建筑材料及制品单体燃烧试验:Figra0.2mj≤120W/s》,横向火焰蔓延未达到样品和THR600小于7.5mJ;建筑材料GB/T8626可燃性测试方法:60S内火焰尖端高度FS不燃烧,点燃滤纸在60 s以内,小于150 mm;GB/T2085材料烟气毒性风险分类规定:烟毒性分级,用于外墙保温的挤压板。材料还需满足氧指数oi≥30%。

阻燃剂热稳定性的影响

大量试验表明,挤出板材的阻燃性能对《建筑材料或制品单体燃烧试验和氧指数试验》(GB/T 20284-2006)要求的试验指标要求非常严格。单体试验不仅能反映出挤压板遇火后的燃烧速度(燃烧增长率指数),还能反映出试验中挤压板燃烧释放的热量(thr600s)。GB/T 20284-2006要求试样在主燃烧器火焰中的暴露时间为1260秒,若挤压板阻燃剂在火灾后具有较好的热稳定性,则试样的着火时间将延迟。而且在整个制样过程中,试样的燃烧时间较短,从而大大降低了试验反应的燃烧增长率指数和放热率,有利于提高挤压板的燃烧水平。氧指数试验是测定样品燃烧中的最低氧浓度。提高产品的氧指数意味着提高产品燃烧过程中的氧浓度。它不会在空气中自燃,也可以间接降低单体试验的燃烧增长率指标。

厂家问题分析

大多数挤塑板生产厂家普遍存在的问题是阻燃剂的阻燃效果不明显,阻燃剂的热稳定性差,阻燃剂不均匀。同一块板上,有的地方阻燃效果明显,有的地方阻燃效果差甚至不阻燃。同一阻燃剂在一机生产的板材中具有良好的阻燃效果,而在另一机生产的板材中具有良好的阻燃效果。很差;同一台机器,不同厂家,阻燃性能差别很大。造成这些问题的主要原因有三:

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人为因素

挤塑板中加入的人因阻燃剂量很小,一般不到10%。为了使阻燃剂均匀地分布在材料中,混合是关键部分。为了使每100克的材料均匀地含有约5克的阻燃剂,可以想象,需要大量的手工混合或专用搅拌机进行混合。大多数厂家直接将阻燃剂喷洒在材料表面并送去。在给料机中,虽然给料机有其自身的混合,但它只能在很短的时间内形成小的分散区域,难以均匀地混合,从而产生区域性阻燃剂。不合格项主要体现在GB 8624规定的氧指数试验中。

生产工艺因素

不同的设备生产厂家对设备的内部结构设计不尽相同,导致材料在设备中的塑化、分散和停留时间不同。常规阻燃剂以六溴环十二烷为主,其分解温度较低,与普通挤出板的加工温度有一定的矛盾。一般的热温度足以使大部分阻燃剂分解失效。因此,我们通常采用熔融温度作为阻燃板的标准,而不是加热温度。实际生产证明,厂家根据设备情况调整最大熔体温度。在175-190℃的温度范围内,可以生产出质量最好、阻燃效果最好的挤塑板,这与大多数设备厂家提供的工艺温度相反,主要是因为设备生产工艺是以新生产的聚苯乙烯颗粒的熔融温度为基础的,而在实际生产中,大多数挤出板材是用回收的ps颗粒生产的,而回收的ps颗粒和新的ps颗粒是用回收的ps颗粒生产的。熔化温度差为20-30℃。因此,材料的剪切热会越来越高。如果在长期的生产过程中加热温度和冷却水不进行调节,也会导致阻燃成分的分解失效。不合格项主要反映在单体试验参数上。

阻燃剂因素

阻燃剂按外观可分为粉体、颗粒和母粒三类。母粒由阻燃剂、塑料载体和分散剂组成,经挤出机加热。阻燃剂的组成将占40%-50%。母粒分散性好,使用中无粉尘。缺点是使用成本高。经过一次加工,阻燃剂必然会遭受一点损失。粉体阻燃剂是应用最早、最广泛的一种阻燃剂,具有良好的经济性和阻燃效果。其缺点是与塑料颗粒的比例不同,容易分层。粒状阻燃剂是一种粉末型阻燃剂,采用干法挤出成颗粒,不添加任何杂质,无热处理,无物料分解损失。其组成与粉末相同,用量相同,颗粒比例接近ps颗粒,解决了粉末产品分散不均的问题,得到了广泛的应用。

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优化途径

一是提高技术人员的操作水平,增加材料和阻燃剂的混合时间,或增加混合设备,采取可行的检测方法,确保材料和阻燃剂的均匀混合,避免阻燃性的区域化,提高氧指数测试的合格率。

二是优化生产设备结构,增加冷却系统,保证工艺温度在整个生产过程中的稳定,避免温度团聚引起的高温,使阻燃剂的分解损失严重。

三是开发新型阻燃剂,提高阻燃剂的分解温度,保证阻燃剂的热稳定性,使分解温度远高于加工温度,避免因温度的影响而导致阻燃剂分解失效。四是原料配方升级。生产挤塑板的原料对产品的阻燃效果有着重要的影响。一些制造商已经开发出一种特殊的阻燃母粒,用于挤塑板。用普通聚苯乙烯和其他功能性添加剂制成的阻燃母粒经过大量的试验,可以广泛应用。


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