1、難燃B1級擠塑板的生產(chǎn)要領(lǐng)與阻燃劑以Q XPS擠塑板是什么：XPS擠塑板是應(yīng)用最為廣泛的外墻保溫、冷庫隔熱材料，學(xué)名為聚苯乙烯絕 熱保溫泡沫塑料。具有非常優(yōu)異的低導(dǎo)熱系數(shù)，良好的抗壓縮性和優(yōu)良的施 工性能。作為外墻與屋頂、地暖、冷庫等隔熱與保溫材料其具有難以取代的 優(yōu)勢。XPS的原料采用的是聚苯乙烯(GPS)，并采用了擠出發(fā)泡的生產(chǎn)工藝成為細(xì)密 的泡孔狀結(jié)構(gòu)發(fā)泡體。眾所周知，PS是一種易燃材料，氧指數(shù)非常低(僅為 18)，在空氣中引燃后不能自熄而且火勢會越燃越大，燃燒增長指數(shù)非常高。建筑外墻保溫對XPS擠塑板的防火阻燃等級要求：建筑保溫等材料使用的XPS為了控制其易燃性通常采用的方法是添加阻燃

2、 劑，添加阻燃劑并經(jīng)熔融共混后生產(chǎn)的XPS可以成為阻燃性XPS擠塑板，對 火災(zāi)的抵御非常明顯，顯著降低或防止火災(zāi)的發(fā)生。GB 8624 -2006規(guī)定的B級阻燃材料需具備如下阻燃要求： 等級試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)分級判據(jù)附加分級B GB/T 20284 且FIGRAW120 W/s 且LFS V試樣邊緣且THR600s 7.5 MJ產(chǎn)煙量e且燃燒滴落物/微粒fGB/T 8626 h點(diǎn)火時(shí)間=30 s且60 s 內(nèi) Fs150 mmGB/T 20285產(chǎn)煙毒性i2011.3.15晚會報(bào)道擠塑板不阻燃的問題后，7月份公安部、建設(shè)部聯(lián)合出 臺最新外墻外保溫及裝飾防火規(guī)定（征求意見稿），明確提出60米以下的建 筑保

3、溫必須采用B1級（大約等同GB 8624 2006的B級阻燃等級）以上阻 燃等級的保溫材料，這就為擠塑板生產(chǎn)廠家和施工方提出了更加明確也更加 苛刻的防火阻燃材料要求。擠塑板阻燃劑種類與特點(diǎn)：擠塑板常用的阻燃劑包括溟系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮磷系阻燃劑、無機(jī)金 屬鹽阻燃劑等，按形態(tài)分目前常用的有固態(tài)阻燃劑、液體阻燃劑、粉末狀固 體阻燃劑、顆粒型固態(tài)阻燃劑等。不同的阻燃劑具有不同的物理和化學(xué)特性，所以對被阻燃材料和添加后的生 產(chǎn)工藝要求也不盡相同，一般來說固態(tài)阻燃劑大多數(shù)是添加型阻燃劑，生產(chǎn) 過程中直接與所需阻燃的材料混合均勻熔融擠出即可，一般對材料的性能影 響比較小，而且生產(chǎn)工藝比較簡單實(shí)用。而液

4、體阻燃劑主要屬于噴涂和反應(yīng) 型阻燃劑，噴涂型阻燃劑比較適合紙張、窗簾、帳篷等面積大、體積小而且 即時(shí)阻燃即可的材料。反應(yīng)型阻燃劑很難通過傳統(tǒng)的添加方法實(shí)現(xiàn)，而且對 材料性能破壞有時(shí)候難以估量，所以很少有末端用戶應(yīng)用。目前我國XPS擠塑板阻燃劑應(yīng)用最為廣泛的是HBCD，六溟環(huán)十二烷，這種阻 燃劑具有比較適中的熔融溫度，溟含量也比較高，阻燃效率尚可，使用成本 較低，方法比較簡單，所以很受市場歡迎。HBCD合成的過程中會產(chǎn)生三種異 構(gòu)體，a -, P -和Y，a占的越多HBCD的熔點(diǎn)和分解溫度則會越高，反之 則越低，但是a含量高勢必造成HBCD的成本上升，原因是阻燃劑的產(chǎn)率非 常低，而且工藝非常難控

5、制。所以我國目前鮮有生產(chǎn)高熔點(diǎn)HBCD的廠家。遺憾的是HBCD的分解溫度恰恰在180 C -240 C，a含量越高分解溫度也 隨著增高。擠塑板的生產(chǎn)加工溫度一般在200 C以上，理想的溫度應(yīng)該在 220 C以上，只有這樣的高溫才能保證PS塑料的充分融化，XPS擠塑板的容 重和壓縮強(qiáng)度達(dá)到理想的指標(biāo)。阻燃劑的分解溫度低于擠塑板的加工溫度勢 必造成阻燃劑大量分解，分解后產(chǎn)生的強(qiáng)酸不但腐蝕生產(chǎn)設(shè)備而且會使得塑 料降解，降低XPS擠塑板的分子量，力學(xué)性能直線下降，這也許是阻燃XPS 回收困難的重要因素。同時(shí)阻燃劑的分解也會造成自身阻燃效能的下降，而 為了達(dá)到阻燃性不得不采用變態(tài)的超常規(guī)添加阻燃劑的辦法

6、，造成浪費(fèi)和環(huán) 境的破壞。為了減少阻燃劑的分解損失，一些廠家采用了降低加工溫度，超低溫生產(chǎn)阻 燃XPS擠塑板的辦法。這種方法雖然受到一定的效果，但是并沒用從根本上 解決問題，而且容易造成設(shè)備的磨損快、板子容重高、保溫系數(shù)下降。也不 利于擠塑板行業(yè)的健康發(fā)展。擠塑板的原料種類與加工的特點(diǎn)：XPS的原料市場目前主要分兩種：一種是石化廠生產(chǎn)的透苯，GPS，通用聚苯 乙烯或XPS專用聚苯乙烯等，還有一種是目前使用比較廣泛的回收PS顆粒， 這些回收PS顆粒大多數(shù)是回收了電子產(chǎn)品包裝、EPS下腳料、PS廢棄注塑 件等材料，（從環(huán)保的角度講我認(rèn)為回收顆粒不但不會造成環(huán)境的破壞反而 有利于環(huán)境的保護(hù)和資源的可

7、持續(xù)發(fā)展利用。如果合理指導(dǎo)回收顆粒行業(yè)的 發(fā)展便是一種化廢為寶的好辦法，因?yàn)檫@些廢棄物如果直接被燃燒不但失去 了其仍具利用的價(jià)值而且對環(huán)境有不利的影響，不燃燒則形成白色垃圾的污 染。合理的循環(huán)回收再利用起碼延長了材料的生命，降低了對石油等資源的 依賴程度）從加工的性能來看，全新料的加工性能要求較低，產(chǎn)品質(zhì)量比較 穩(wěn)定，但加工溫度比較高，一般PS的徹底熔融溫度不應(yīng)該低于220 C，最 好在240 C以上，PS是無定形高結(jié)晶物質(zhì)，從初融到完全塑化的過程比較 長、溫區(qū)比較寬，但過低的生產(chǎn)加工溫度并不能保證其完全熔化，如果未熔 的顆粒存在XPS中會形成大體積結(jié)晶點(diǎn)，直接造成XPS擠塑板的應(yīng)力集中， 從

8、而影響材料的壓縮和拉伸性能，也可能造成擠塑板的尺寸穩(wěn)定性較差（板 材忽寬忽窄，忽薄忽厚）?；厥盏腜S顆粒由于分子量存在一定的降解，加 工溫度一般低于全新料，但是成型穩(wěn)定性較差，發(fā)泡的倍率和泡孔的結(jié)構(gòu)不 容易控制，而且阻燃的難度較大。生產(chǎn)阻燃XPS擠塑板需要的條件：阻燃XPS的生產(chǎn)成敗至少取決于如下幾方面：XPS擠塑板的原料XPS擠塑板所使用的阻燃劑擠塑板生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)工藝控制擠塑板的形態(tài)與結(jié)構(gòu)輔助助劑使用是否得當(dāng)。生產(chǎn)阻燃XPS擠塑板使用的原料與加工特點(diǎn):全新料，即GPS,先說阻燃擠塑板使用的原料，全新料一般被認(rèn)為是比較容 易被幾乎所有阻燃劑阻燃的最佳材料，因?yàn)檫@種材料成分單一，成型均勻、 泡

9、孔細(xì)密，正好適合阻燃劑阻燃效能的發(fā)揮。但是對于生產(chǎn)企業(yè)來說新料價(jià) 位比較高，阻燃的XPS價(jià)位也勢必高，市場接受可能有難度。另外PS的加 工溫度一般不應(yīng)該低于220 C，最好在240 C，這樣才能保證塑料的充分 熔融，板材的密度、性能、絕熱系數(shù)和成本達(dá)到最佳，是擠塑板的合理加工 溫度，但是對于阻燃XPS來說，尤其是B1級防火阻燃XPS擠塑板，阻燃劑 添加量相對比較大，如果選擇耐加工溫度較低的阻燃劑肯定會大量分解，阻 燃劑的分解一方法會降解PS，降低樹脂分子量，造成力學(xué)性能的降低（壓縮 強(qiáng)度上不去、板材發(fā)脆、不耐刮痕等）。另一方面分解的阻燃劑會釋放出大 量的HBr，這種與HCl具有類似腐蝕性的氣體

10、對設(shè)備螺桿和機(jī)器筒體的金屬 部位傷害非常大，會造成螺桿短時(shí)間報(bào)廢，為擠塑板增加了無形的成本，可 能得不償失。同時(shí)為了生產(chǎn)合格的阻燃擠塑板有些廠家不得不采取超低溫加 工的方法，降低機(jī)器的加工溫度為了不使得阻燃劑分解，這種方法往往造成 設(shè)備的自摩擦升溫劇烈、塑料熔融不充分、成型不好、導(dǎo)熱系數(shù)低、板材容 重大、螺桿磨損快的結(jié)果，也屬于一種無奈而不理性的方法，長期來看效果 并不好。二次料，即回收PS顆粒，一般來說，回收過程處理比較得當(dāng)、沒有摻入 其它品種塑料和無機(jī)物，外觀透明發(fā)亮、落地清脆有響的顆粒比較容易被阻 燃劑阻燃。而手感發(fā)肉、落地?zé)o聲或不夠清脆的顆粒則阻燃難度較大。改苯 中通常摻雜了難以說明的

11、其它物質(zhì)，所以在阻燃擠塑板的生產(chǎn)過程中一般被 認(rèn)為是大忌的塑料，會顯著降低阻燃效果，增加阻燃劑的用量。市場常見的 所謂大白、中白一般是比較好的回收塑料，茶料屬于中等的XPS回收料，而 彩苯、改苯則從發(fā)泡的效果和板材的性能以及阻燃的難易度來說都是比較差 的回收顆粒。適當(dāng)采用成色較好的回收料并輔之以適當(dāng)?shù)脑?，添加一定?的耐高溫不分解的阻燃劑生產(chǎn)阻燃XPS擠塑板不失為一個(gè)兼顧性能與成本的 好辦法。擠塑板阻燃劑的特點(diǎn)與選擇要領(lǐng)：擠塑板阻燃劑，HBCD是一種傳統(tǒng)的擠塑板阻燃劑，其特點(diǎn)前面已經(jīng)簡單闡述， HBCD由于生產(chǎn)技術(shù)與工藝的差別，品質(zhì)和阻燃的效果、效率也會差別非常大， 分解溫度也各不相同。即使

12、高熔點(diǎn)包覆型HBCD也很難說加工過程不產(chǎn)生分 解，所以首先分解溫度低是HBCD在生產(chǎn)阻燃擠塑板時(shí)難以逾越的障礙。另 外，HBCD屬于溟系脂環(huán)族阻燃劑，通過捕獲游離的自由基來達(dá)到阻燃的目的， 這種效應(yīng)必須即時(shí)、即刻，發(fā)生的時(shí)機(jī)要適合阻燃劑。這種效應(yīng)的形成機(jī)制 很脆弱，輕微的變化變化導(dǎo)致失敗，因而也會造成擠塑板阻燃效果的不穩(wěn)定， 這或許便是擠塑板阻燃效果不穩(wěn)定、難阻燃的一個(gè)重要因素，看來阻燃劑自 身的性能問題是不可小覷的。另外還有許多阻燃劑可用于擠塑板的阻燃，隨著一些新材料新技術(shù)的不斷提 高，原來被認(rèn)為加工性能差、阻燃效能低的阻燃劑通過不斷的改進(jìn)各方面性 能有了大幅度提高，能夠適宜現(xiàn)代阻燃的需求。

13、例如我公司根據(jù)市場實(shí)際需 求和加工特點(diǎn)開發(fā)的新型擠塑板阻燃劑3401、3302等都在阻燃的機(jī)理和形 態(tài)上突破以往的慣性思維，阻燃效率、阻燃效果都有了革命性的提升，而且 這些阻燃劑分解溫度非常高、加工時(shí)根本不會釋放腐蝕性氣體，阻燃域?qū)挿海?可適用于回收級原料的XPS擠塑板阻燃，阻燃效果穩(wěn)定持久，不容易造成阻 燃擠塑板生產(chǎn)失敗?？芍^廣譜高效型擠塑板阻燃劑。生產(chǎn)擠塑板的設(shè)備與生產(chǎn)工藝的控制：擠塑板生產(chǎn)設(shè)備目前大多采用單-單雙階擠出機(jī)或雙-單雙階擠出機(jī)，這種機(jī) 器第一階擠出機(jī)主要用于原料的熔融、助劑的分散等程序，而第二階則側(cè)重 與發(fā)泡后的板材定型降溫過程，輔之以磨具便可生產(chǎn)出各種寬度和厚度的擠 塑板。

14、因?yàn)閿D出機(jī)的生產(chǎn)廠家不同，所以生產(chǎn)的擠塑板的質(zhì)量和對工藝的要 求也不盡相同。尤其阻燃性擠塑板的生產(chǎn)，涉及原料、溫度、定型、產(chǎn)能等 多方面因素，所以生產(chǎn)的難度比較大，一般來說通過添加阻燃劑與塑料顆粒 混合的辦法作為原料即可生產(chǎn)阻燃XPS，但是有些機(jī)器螺桿的設(shè)計(jì)間隙、螺 紋的角度、筒體的氣密性、塑化的程度、升降溫效率等存在一些不適宜阻燃 劑添加的可能，所以生產(chǎn)阻燃擠塑板的難度比較大。尤其是采用耐溫效果差 的阻燃劑，難度會更大。但是耐高溫加工的阻燃劑一般不存在這些問題，對 溫度的控制要求也不是那么嚴(yán)格，可適宜大多數(shù)設(shè)備的加工。擠塑板泡孔結(jié)構(gòu)等對阻燃性的影響和阻燃劑阻燃效率的發(fā)揮：擠塑板是一種細(xì)密的充

15、滿泡孔的發(fā)泡體塑料，這些密閉的泡孔里面勢必會裹 覆一些氣體，這些氣體的成分對阻燃性多少也有些影響，阻燃劑被添加到擠 塑板原料中經(jīng)過熔融塑化基本在XPS中密布分散，擠塑板被引燃時(shí)需要有氧 氣的參與才能發(fā)生燃燒，這些閉孔中的氣體如果是空氣則屬于常態(tài)下燃燒， 這時(shí)是阻燃劑真實(shí)的阻燃效果，如果閉孔中封閉的是氟氯昂等阻燃性氣體則 為阻燃?xì)怏w太下燃燒，由于有機(jī)物周圍不能完全接觸到助燃的氧氣，可能有 效的幫助阻燃劑阻燃，因?yàn)檫@種燃燒本身并不十分劇烈，阻燃劑的負(fù)擔(dān)被減 輕。CO2發(fā)泡的擠塑板由于CO2是不支持燃燒的氣體，也具有類似的效果。 還有被分解的阻燃劑釋放的HBr也會作為一種氣體附著在閉孔內(nèi)。但是這種

16、閉孔封氣效應(yīng)并不是一種永恒的效應(yīng)，隨著時(shí)間的增長和環(huán)境的變化，閉孔 中遲早會被空氣占領(lǐng)，所以，人們有時(shí)會發(fā)現(xiàn)阻燃擠塑板很短的時(shí)間內(nèi)會在 自然的環(huán)境下降低或喪失阻燃性大多與此有關(guān)。在上述效應(yīng)中HBr存在于閉孔中的短暫效應(yīng)是最容易造成阻燃的假象存在。 因?yàn)镠Br的阻燃性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它所述的各種氣體。細(xì)密均勻的泡孔結(jié)構(gòu)也比較有利于阻燃劑阻燃效率的發(fā)揮，細(xì)密的泡孔自然 封閉的氣體較少，而且增加了阻燃劑的單位體積分布，有利于阻燃劑的抱團(tuán) 作戰(zhàn)，阻燃效率更容易得以發(fā)揮。而泡孔結(jié)構(gòu)不夠均勻的發(fā)泡體一則很容易 溢出內(nèi)部氣體形成空氣閉孔，另外阻燃劑的分布也不如均勻細(xì)密的泡孔結(jié) 構(gòu)。所以阻燃的難度相對大。阻燃擠塑板其它助劑的說法：擠塑板生產(chǎn)時(shí)常常添加除阻燃劑外的如色母粒、成核劑、潤滑劑等助劑，色 母粒是一種采用色粉經(jīng)樹脂為載體捏合的顆粒狀著色添加劑，如果色母粒的 載體選擇不恰當(dāng)，對阻燃劑的效果也會生產(chǎn)一定影響，可惜的是這種趨勢是 向著不利的方向。成核劑是擠塑板生產(chǎn)必須添加的助劑，關(guān)于成核劑的粒徑 大小，成分含量有大量的專注論述，但可以說明的是不是所有的滑石粉都適 合發(fā)泡，尤其滑石粉以假充真的市場現(xiàn)狀可能會成為導(dǎo)致阻燃XPS擠塑板生 產(chǎn)失敗的一個(gè)