چگونه مواد افزودنی بر عملکرد ترکیب LSZH تأثیر می‌گذارند: بازدارنده‌های شعله، پرکننده‌ها و موارد دیگر

یک تولیدکننده کابل، ترکیب ژاکت LSZH را برای پروژه ریلی واجد شرایط دانست و ناهمواری سطح اکستروژن را در اولین ساعت تولید مشاهده کرد. خریدار دیگری مشاهده کرد که همان ترکیب تست کالریمتر مخروطی را در آزمایشگاه گذراند، اما پس از پیری حرارتی نیاز به حفظ کششی را نداشت. هر دو مشکل به یک علت ریشه می‌دهند: مواد افزودنی. در یک ترکیب بدون هالوژن با دود کم (LSZH)، بارگیری پرکننده هیدروکسید، انتخاب مواد هم افزایی، کیفیت عوامل جفت‌کننده و انتخاب کمک‌های پردازشی بسیار بیشتر از چیزی است که یک برگه داده نشان می‌دهد. هنگامی که بسته افزودنی مناسب باشد، این ترکیب مقاوم در برابر شعله، دود متوسط، اکستروژن صاف و مکانیک طولانی مدت پایدار را ارائه می دهد. در صورت اشتباه، هیچ مقدار انتخاب رزین پایه باعث صرفه جویی در کابل نمی شود.

چارچوب فرمولاسیون LSZH: قانون مواد افزودنی

یک ترکیب LSZH به سادگی پلی اولفین با پاشیده شدن بازدارنده شعله نیست. یک فرمول قابل کار شامل چهار بلوک کاربردی است: یک پایه پلی اولفین، بازدارنده های شعله هیدروکسید فلز، گروهی از هم افزایی و تثبیت کننده ها، و افزودنی های فرآیند گرا. پلیمر پایه ماتریس را فراهم می کند. هر جزء دیگر نحوه سوختن، دود کردن، جاری شدن و پیری مواد را تغییر می دهد. برای تولیدکنندگان کابل، سوال عملی این است که کدام انتخاب افزودنی برای کاربرد مورد نظر اهمیت بیشتری دارد.

هر خانواده بر دیگران تأثیر می گذارد. پرکننده هیدروکسید بیشتر باعث افزایش تاخیر در شعله می شود، اما نیاز به یک سیستم جفت قوی تر و تعادل روان کننده دقیق تر دارد. بنابراین فرمولاسیون یک مصالحه است و مصالحه باید هم با استاندارد آتش و هم با خط اکستروژن مطابقت داشته باشد.

پرکننده های هیدروکسید فلز: موتور بازدارنده شعله اولیه

تری هیدروکسید آلومینیوم (ATH) و دی هیدروکسید منیزیم (MDH) از عوامل بازدارنده شعله LSZH هستند. هر دو در دماهای بالا به صورت گرماگیر تجزیه می شوند، بخار آب آزاد می کنند و پسماند معدنی باقی می مانند که گازهای قابل احتراق را رقیق می کند. ATH تقریباً شروع به تجزیه می کند 180-200 درجه سانتیگراد ، که آن را برای پردازش در دمای پایین مناسب می کند اما استفاده از آن را در درجه های درجه حرارت بالا و سیستم های متقاطع محدود می کند. MDH در حدود تجزیه می شود 330 درجه سانتی گراد به همین دلیل است که گریدهای LSZH با تابش متقابل و با دمای بالا به آن متکی هستند.

ATH در مقابل MDH: تطبیق هیدروکسید با فرآیند

انتخاب بین ATH و MDH توسط دمای پردازش و سرویس انجام می شود. ترکیبات متقابل سیلان و اتصالات متقابل تابش به دمای بسیار بالاتر از 200 درجه سانتیگراد در طول پردازش می رسند، بنابراین ATH آب را زودتر از موعد آزاد می کند و حفره ایجاد می کند. MDH آن شرایط را تحمل می کند. برای ترکیبات ترموپلاستیک پردازش شده در دمای زیر 190 درجه سانتیگراد، ATH گزینه مقرون به صرفه تر است. دمای تجزیه نیز رفتار آتش سوزی را تغییر می دهد: MDH در آتش دیرتر از ATH عمل می کند، که منحنی انتشار گرما را تغییر می دهد.

بارگذاری متغیر غالب است. در یک ترکیب معمولی غلاف LSZH، پرکننده هیدروکسید به حساب می آید بیش از نیمی از وزن کل فرمولاسیون در بارهای وزنی 50 تا 60 درصد، شاخص محدود کننده اکسیژن (LOI) به 35 تا 45 درصد می رسد و محتوای هالوژن به نزدیک به صفر کاهش می یابد. در همان زمان، استحکام کششی و ازدیاد طول در هنگام شکست سقوط می کند. این ترکیب سفت تر، شکننده تر و اکسترود شدن آن سخت تر می شود. این مبادله اصلی در ترکیب LSZH است: هر نقطه از تاخیر شعله ای که از بارگذاری پرکننده به دست می آید، مقدار قابل اندازه گیری شکل پذیری را هزینه می کند.

مبادله خطی نیست. فشار دادن بارگذاری پرکننده از 45 به 60 درصد وزنی باعث کاهش قابل توجهی در شعله می شود، اما تقریباً ازدیاد طول در هنگام شکست را به نصف کاهش می دهد و پنجره پردازش را باریک می کند. یک بسته افزودنی متعادل، منحنی را در جهت درست می کشد.

برای کاربردهایی که نیاز به درجه آتش B1 دارند، ترکیبی که پیرامون یک سیستم هیدروکسید با کارایی بالا طراحی شده است، مانند ما ترکیب غلاف LSZH درجه B1 ، LOI را بالا نگه می دارد و در عین حال کیفیت سطح و انعطاف پذیری مورد انتظار از مواد ژاکت مدرن را حفظ می کند.

عمده فروشی ML-H9001B1 ترموپلاستیک LSZH مواد غلاف درجه B1 مقاوم در برابر شعله ما چین عمده فروشی ML-H9001B1 ترموپلاستیک LSZH مواد غلاف ضد شعله درجه B1 تامین کنندگان، کارخانه، Hangzhou Meilin New Ma... مشاهده محصول →

هم افزایی: دود کمتر، شخصیت قوی تر

هیدروکسیدها شعله را سرکوب می کنند، اما به طور خودکار چگالی دود کم و خورندگی کم را که استانداردهای LSZH می خواهند ارائه نمی کنند. مواد هم افزایی مانند بورات روی، افزودنی های مبتنی بر قلع و برخی نانورس ها در کنار پرکننده هیدروکسید کار می کنند. بورات روی باعث ایجاد یک لایه ذغال منبسط شده پایدار می شود که از پلیمر زیر محافظت می کند و تولید دود را کاهش می دهد. ترکیبات قلع برای چندین دهه به دلیل توانایی آنها در کاهش دود حتی در بارهای هیدروکسید کمتر مورد مطالعه قرار گرفته اند، اگرچه این اثر به شدت به ماتریس پلیمری و کیفیت پراکندگی بستگی دارد.

هنگام ارزیابی یک ترکیب، فراتر از شاخص اکسیژن نگاه کنید. چگالی دود، سمیت دود و خورندگی تحت پروتکل‌های خاصی مورد استفاده در برنامه‌های راه‌آهن، دریایی و ساختمان ارزیابی می‌شوند و بسته هم‌افزایی نحوه عملکرد یک ترکیب را در آن آزمایش‌ها تعیین می‌کند. اگر مقادیر دود یا خورندگی آن خارج از مشخصات باشد، یک فرمول با LOI خوب همچنان ممکن است شکست بخورد.

درک چگونگی سمیت دود و خورندگی برای کابل های LSZH اندازه گیری می شود به خریداران کمک می کند تا گواهینامه های ایمنی آتش نشانی را با اطمینان بیشتری تفسیر کنند.

عوامل جفت کننده و پراکندگی پرکننده: نامرئی اما تعیین کننده

یک پرکننده هیدروکسید با عملیات سطحی ضعیف مانند شن و ماسه در پلیمر رفتار می کند: تجمع می یابد، نقاط تمرکز تنش ایجاد می کند و باعث ایجاد ترک زودرس می شود. عوامل جفت کننده، معمولاً سیلان ها یا مشتقات اسید چرب، پرکننده معدنی و ماتریکس آلی را پل می کنند. نتایج عبارتند از استحکام کششی بالاتر، حفظ ازدیاد طول بهتر، جذب رطوبت کمتر، و ساختار یکنواخت تر که خواص الکتریکی را نیز بهبود می بخشد.

چرا پراکندگی متغیر پنهان است

پراکندگی جایی است که بسیاری از ترکیبات در عمل شکست می خورند. پرکننده های پراکنده ضعیف باعث ایجاد سطوح ناهموار، تجمع قالب و خواص مکانیکی ناسازگار در طول کابل می شوند. مشکل به ندرت در برگه داده ظاهر می شود اما بلافاصله در خط تولید ظاهر می شود. ترکیبات با پرکننده‌های پراکنده‌تر، تمیزتر عمل می‌کنند، پنجره اکستروژن گسترده‌تری را تحمل می‌کنند و کابل‌هایی با ضخامت دیواره و پرداخت سطحی سازگارتر ارائه می‌کنند. پیوند بین پراکندگی پرکننده و رفتار اکستروژن یک موضوع تکراری در پردازش LSZH است زیرا کیفیت مواد خام را به عملکرد میدانی مرتبط می کند.

برای کاربردهای عایق، جایی که حفره ها و آگلومره ها خطر شکست دی الکتریک را دارند، دمای 90 درجه سانتی گراد ترکیب عایق LSZH با یک سیستم افزودنی پراکنده خوب، قوام مکانیکی و الکتریکی مورد نیاز عایق دیواره نازک را فراهم می کند.

عمده فروشی ML-J9001 90℃ بدون هالوژن کم دود ضد شعله ترکیب عایق ما چین عمده فروشی ML-J9001 90℃ بدون هالوژن بدون دود کم دود ترکیب عایق، کارخانه، Hangzhou Meilin New Ma... مشاهده محصول →

کمک های پردازش و روان کننده ها: کنترل اکستروژن

ترکیبات LSZH به برش حساس هستند و پنجره پردازش باریک تری نسبت به PVC دارند. بدون روانکاری کافی، مذاب به پیچ و بشکه می‌چسبد، گرمای اصطکاک بالایی ایجاد می‌کند و سطحی زبر مانند پوست کوسه ایجاد می‌کند. روان کننده های داخلی ویسکوزیته مذاب را کاهش می دهند، در حالی که روان کننده های خارجی اصطکاک بین مذاب و سطوح فلزی را کاهش می دهند. دوز باید به دقت تنظیم شود: خیلی کم منجر به گشتاور بالا و سطح ضعیف می شود. بیش از حد به سطح مهاجرت می کند، بر قابلیت چاپ تأثیر می گذارد و پیوند بین عایق و ژاکت را ضعیف می کند.

مدیریت رطوبت در حد فاصل بین فناوری افزودنی و عملکرد تولید قرار دارد. از آنجایی که پرکننده های هیدروکسید آبدوست هستند، ترکیبی که رطوبت را در حین ذخیره سازی جذب کرده است، سطوح متخلخل و دارای لکه را ایجاد می کند. اپراتور اکسترودر باید توصیه های خشک کن تامین کننده ترکیب را دنبال کند و خود ترکیب به بسته بندی نیاز دارد که رطوبت را در طول حمل و نقل و ذخیره سازی کم نگه دارد.

آنتی اکسیدان ها و تثبیت کننده ها: محافظت از ترکیب در طول چندین دهه

انتظار می رود کابل ها همچنان قابل استفاده باشند 20 تا 30 سال . مواد LSZH با دو چالش پیری روبرو هستند: اکسیداسیون حرارتی ماتریس پلی اولفین و تخریب کاتالیزوری ناشی از مس در تماس با هادی. آنتی اکسیدان ها واکنش های زنجیره ای رادیکال را کند می کنند، در حالی که غیرفعال کننده های مس با یون های فلزی پیچیده می شوند بنابراین نمی توانند اکسیداسیون را کاتالیز کنند. بدون یک بسته تثبیت کننده متعادل، یک عایق LSZH در هنگام شکست به سرعت ازدیاد طول را از دست می دهد و الزامات پیری حرارتی استانداردهایی مانند IEC 60811 یا UL 1581 را برآورده نمی کند.

تماس مس بیش از یک آنتی اکسیدان استاندارد نیاز دارد

ترکیبات عایق مستقیماً در برابر هادی‌های مسی قرار می‌گیرند، بنابراین سیستم تثبیت‌کننده باید شامل غیرفعال‌کننده‌های مس باشد، نه فقط جاذب‌کننده‌های رادیکال. در غیر این صورت، عمر کابل حتی زمانی که پلیمر پایه به خوبی انتخاب شده باشد، از بین می رود. این یکی از دلایلی است که مشخصات مکانیکی و الکتریکی بلند مدت ترکیبات LSZH به اندازه ارزش های تازه خود سزاوار توجه هستند.

عملکرد طولانی مدت در آزمایش آتش نشانی قابل مشاهده نیست. هنگام مقایسه ترکیبات برای پروژه هایی با عمر طراحی طولانی، خریداران باید داده های مکانیکی قدیمی و نه فقط اعداد کششی تازه را بپرسند.

فراتر از آتش: افزودنی های کاربردی برای شرایط خدمات واقعی

محیط های خدماتی نیازهای بیشتری را اضافه می کنند. یک کابل در یک منطقه غنی از نفت به یک ژاکت LSZH با اصلاح کننده های مقاومت در برابر روغن نیاز دارد. کابل نصب شده در فضای باز به تثبیت کننده های UV نیاز دارد. کابلی که در آب و هوای سرد اجرا می شود، به انعطاف پذیری در دمای پایین نیاز دارد، که در صورت پر شدن زیاد ترکیب، دستیابی به آن دشوار است. این الزامات عملکردی از طریق بسته افزودنی انجام می شود، نه از طریق پلیمر پایه به تنهایی.

ما ترکیب غلاف LSZH مقاوم در برابر روغن نمونه ای از فرمولاسیونی است که در آن سیستم بازدارنده شعله هیدروکسید با یک بسته سازگاری ترکیب می شود تا ژاکت را در حضور روان کننده ها و سوخت انعطاف پذیر و بدون ترک نگه دارد.

عمده فروشی ML-H9001C-N ترموپلاستیک LSZH شیء مقاوم در برابر شعله و روغن ما چین عمده فروشی ML-H9001C-N ترموپلاستیک LSZH مواد غلاف مقاوم در برابر شعله و مقاوم در برابر روغن، تامین کنندگان، کارخانه، Hangzhou Mei... مشاهده محصول →

این به چه معناست برای انتخاب ترکیب

برای خریدارانی که ترکیبات LSZH را مشخص می کنند، نتیجه گیری عملی ساده است:

• LOI را با تراکم دود و خورندگی مقایسه کنید نه به عنوان ارقام مجزا.
• دمای تجزیه هیدروکسید را با دمای پردازش و سرویس کابل مطابقت دهید.
• یک آزمایش تولید را قبل از تایید نهایی انجام دهید و مراقب زبری سطح، تجمع قالب و پایداری گشتاور باشید.
• اطلاعات مکانیکی قدیمی، به ویژه حفظ طول پس از پیری حرارتی را بخواهید.
• تأیید کنید که سیستم افزودنی با محیط خدمات، از جمله روغن، UV و شرایط دمای پایین مطابقت دارد.

مواد افزودنی موجود در یک ترکیب LSZH تفاوت بین ماده ای است که صرفاً دارای برچسب بدون هالوژن است و ماده ای که در آتش سوزی به طور قابل اعتماد عمل می کند، چندین دهه از خدمات خود دوام می آورد و به راحتی در خط تولید کار می کند. با سه دهه تجربه مواد کابلی و آزمایش های آزمایشگاهی داخلی، ما ترکیبات LSZH را برای کابل های ساختمان، ارتباطات، برق، حمل و نقل و انرژی فرموله می کنیم و استدلال پشت هر فرمول را به جای یک برگه داده به اشتراک می گذاریم. این شفافیت نشانگر واقعی کیفیت ترکیب است.