Kadangi visame pasaulyje griežtėja taisyklės, susijusios su mažai-dūmuojančiomis, halogenų{1}}neturinčiomis medžiagomis, priešgaisrinė sauga gaminant vielą tapo būtinybe.Magnio hidroksidasyra geriausias antipirenas, leidžiantis kabelių gamintojams atitikti griežtus standartus, tokius kaip UL 94 ir IEC 60332, kartu išlaikant mechaninį kabelių lankstumą ir mažą kainą. Šiame straipsnyje paaiškinama, kodėl šis neorganinis junginys yra toks svarbus gaminant šiuolaikinius kabelius, kaip jis lyginamas su kitomis galimybėmis ir ką turi žinoti pirkimų darbuotojai, kad rastų medžiagas, atitinkančias našumo, saugos ir tiekimo stabilumo standartus.
Magnio hidroksido ir jo vaidmens kabelių priešgaisrinėje saugoje supratimas
Kai ši balta kristalinė medžiaga (Mg(OH)2) kaitinama virš 300 laipsnių, endoterminio skilimo metu ji skyla į magnio oksidą ir vandens garus. Išsiskyrusi drėgmė atvėsina aplink esančius daiktus ir atskiedžia lengvai užsidegančias dujas, o tai lėtina degimo procesą. Tuo pačiu metu oksido likučiai sudaro saugų anglies sluoksnį ant polimero paviršiaus. Tai blokuoja orą nuo gaisro.
Mineralinės ir cheminės gamybos metodai
Vielos versle naudojami du pagrindiniai šio antipireno tipai. Mineralinės- rūšys gaunamos iš brucito uolienų šaltinių, kur randami natūralūs Mg(OH)2 kristalai, jie valomi ir sumalami į labai mažas daleles. Šie daiktai, kurie paprastai vadinami brucito milteliais, yra pigesni ir pakankamai gryni, kad juos būtų galima naudoti įvairiais būdais.
Cheminės sintezės metodai prasideda sūrymu arba bischofitu iš sūraus vandens. Jie naudoja kontroliuojamas nusodinimo reakcijas, kad gamintų labai grynas chemines medžiagas. Šiai grupei priklauso šešiakampiai lakštai su taisyklingomis kristalų struktūromis, kurie geriau susikaupia polimerinėse matricose, todėl ekstruzijos metu jie tampa mažiau klampūs. Kai kurios įmonės taip pat gamina maltas chemines medžiagas, kurios yra puikus švaros ir naudojimo paprastumo derinys.
Priešgaisrinės saugos mechanizmai kabelių taikymuose
Kilus gaisrui, Mg(OH)2 dalelės, kurios tolygiai pasiskirsto poliolefino ir guminės vielos apvalkaluose, veikia kaip šilumos šalintuvai. Skilimo procesas sunaudoja daug šilumos-apie 1 450 kJ/kg-ir išskiria nekenksmingus garus, o ne kenksmingą vandenilio chloridą arba dioksinus, gaunamus iš halogenintų medžiagų. Kabelių ekranavimas padeda konstrukcijoms išlikti tvirtoms ilgiau, todėl svarbios sistemos veikia esant situacijoms.
Kitas svarbus veiksnys yra dūmų kiekis. Remiantis ISO 5659 bandymu, medžiagos, kuriose yra šio antipireno, sukuria 60–75 % mažiau dūmų nei įprastinės PVC formulės. Tai leidžia lengviau matyti evakuacijos metu. Išskiriamų dujų šarmingumas taip pat neutralizuoja rūgštinius degimo rezultatus. Taip duomenų centrų ir gamyklų įranga nerūdija.
Teisės aktų laikymosi privalumai
RoHS ir REACH laikymasis tampa vis svarbesnis pasaulinėse rinkose, o tai riboja sunkiųjų metalų kiekį ir nuolatinę organinę taršą. Ši parinktis be halogeno{1}} lengvai patenkina šiuos poreikius ir nereikalauja jokių sudėtingų sertifikatų. Europos žemos-įtampos direktyvos standartai ir Šiaurės Amerikos statybos kodeksai tai pripažįsta kaip tinkamą būdą gauti V-0 degumo įvertinimus, jei jis tinkamai pagamintas. Taip kabelių gamintojams, norintiems parduoti daugiau nei vienoje srityje, lengviau patekti į tas rinkas.
Magnio hidroksido palyginimas su alternatyviais antipirenais kabeliuose
Perkant antipirenus, pirkimo komandos turi daugybę pasirinkimų. Kiekvienas iš jų turi skirtingus našumo kompromisus-, kurie turi įtakos gamybos kainoms ir gatavo produkto kokybei.
Šiluminio stabilumo analizė
Aliuminio trihidratas (ATH) dėl mažos kainos ir nusistovėjusių{0}} tiekimo linijų dešimtmečius buvo pagrindinė kabeliuose naudojama medžiaga. Jis suyra maždaug 200 laipsnių temperatūroje, o tai tinka PVC ir kai kuriems polietileno gaminiams, kurie apdorojami žemesnėje nei 180 laipsnių temperatūroje. Gaminant kabelius iš polipropileno, kryžminio polietileno ar pramoninio termoplastiko, juos reikia apdoroti aukštesnėje temperatūroje, paprastai nuo 220 iki 260 laipsnių, kai ATH pradeda pernelyg greitai skilti. Mg(OH)2 išlieka stabilus iki 340 laipsnių, išlaikydamas gebėjimą sustabdyti liepsną maišymo ir ekstruzijos metu, išskirdamas vandenį tikslioje temperatūroje, kurioje kyla polimero gaisro pavojus.
Mechaninių savybių išlaikymas
Norint gauti UL 94 V-0 įvertinimus vielinėse medžiagose, jos turi būti apkrautos dideliu svoriu (paprastai 55–65 % masės). Šiuose lygiuose užpildo forma turi didelę įtaką tempimo stipriui, trūkimo ilgiui ir atsparumui smūgiams. Palyginti su atsitiktinėmis ATH dalelėmis, šešiakampių lakštų tipai turi geresnius kraštinių santykius, o tai sukuria sustiprinamąjį poveikį polimero matricoje. Mūsų bandymai rodo, kad polipropileno junginiai išlaiko 15–20% didesnes pailgėjimo vertes su šešiakampėmis klasėmis, palyginti su panašiomis ATH apkrovomis. Tai reiškia, kad uždėti laidai tarnaus ilgiau, kol nepradės lenkti.
Kaštų{0}}efektyvumo svarstymai
Žaliavų kaina kinta priklausomai nuo to, kaip jos pagamintos ir kiek turima uolienų. Mineralinės brucito milteliai paprastai kainuoja 10–15 procentų pigiau nei pagaminti, tačiau cheminės rūšys yra vertos papildomų pinigų, nes yra nuoseklesnės ir veikia geriau. Kai viešųjų pirkimų specialistai žiūri į bendras sistemos išlaidas, jie turėtų atsižvelgti į tai, kad pakeistoms prekėms{4}}reikia mažiau užpildo, o tai gali padėti subalansuoti didesnes vieneto kainas ir palengvinti sistemos naudojimą.
Šis pasirinkimas taip pat yra geresnis transportavimo sąnaudoms, nes jo savitasis svoris mažesnis nei ATH, o tai reiškia, kad jo siuntimas kainuoja pigiau ir vis tiek atlieka tą patį liepsnos blokavimo darbą. Visi šie dalykai turi įtakos visam materialiniam pasirinkimui. Kabelių gamintojai, kurie daugiausia dėmesio skiria aukštesnei nei 220 laipsnių apdorojimo temperatūrai, akivaizdžiai gauna naudosmagnio hidroksidas. Kita vertus, tiems, kurie dirba su žemesnėje temperatūroje tirpstančiais plastikais, gali tekti pasverti išlaidas ir našumo poreikius.
Pirkimo pagrindai: aukštos kokybės{0}} magnio hidroksido tiekimas kabelių gamybai
Kad gautumėte patikimų kabelių-pirmenį sulaikančių medžiagų šaltinių, turite atkreipti dėmesį į techninius reikalavimus, tiekėjo galimybes ir galimybę užmegzti ilgalaikius santykius.
Kritinės techninės specifikacijos
Grynumo kiekis turi tiesioginės įtakos dielektrinėms savybėms ir antipireno efektyvumui. Kabelių -klasės medžiagose turi būti bent 98,5 % Mg(OH)2 ir ne daugiau kaip 1,2 % magnio karbonato, kad maišymo metu CO2 nepatektų. Kitas svarbus veiksnys yra dalelių dydžio pasiskirstymas. Vidutinės reikšmės (D50) tarp 1,2 ir 2,5 mikronų pagerina liepsnos slopinimą, tačiau klampumas per daug nepadidėja, o D97 vertės, mažesnės nei 10 mikronų, neleidžia ekstruzinių apvalkalų paviršiui šiurkštėti.
Kai paviršiaus apdorojimo aktyvacijos indeksas yra didesnis nei 95%, tai reiškia, kad rišikliai arba riebalų rūgštys buvo panaudoti teisingai. Šis standartas užtikrina, kad paviršiai būtų hidrofobiški ir lengvai pasiskirstytų ne-poliniame plastike. Tai sumažina apdorojimo jėgą ir pagerina sukibimą tarp paviršių. Uždegimo bandymo nuostoliai užtikrina, kad drėgmės kiekis išliks mažesnis nei 0,5 %, o tai neleidžia susidaryti garų burbuliukams vykstant aukštos temperatūros procesams.
Tiekėjų patikimumo įvertinimas
Mineralų{0}}tiekėjai turi susidoroti su tokiomis problemomis kaip rūdos atsargų senėjimas ir sudėties pasikeitimas laikui bėgant. Profesionalai, atsakingi už daiktų pirkimą, turėtų paprašyti geologinio tyrimo įrodymo, kad yra pakankamai atsargų, kurių užtenka bent 10 metų pagal dabartinį gavybos tempą. Apsilankę kasybos veikloje galite pamatyti, kaip apdorojama rūda. Pavyzdžiui, šiuolaikiniuose įrenginiuose naudojami flotacijos valymo ir paviršiaus modifikavimo įrankiai, kurie palaiko kiekvienos partijos stabilumą.
Skirtingos cheminės sintezės įmonės rodo skirtingą rizikos lygį. Jų žaliavų kainos kinta priklausomai nuo energijos sąnaudų ir sūrymo prieinamumo, tačiau pažangūs gamintojai fiksuoja kokybę naudodami automatines sistemas, kontroliuojančias kritulius. „Henghao Technology Development (Hangzhou) Co., Ltd.“ buvo įkurta 2003 m. ir gali atlikti tiek medžiagų apdorojimą, tiek cheminę sintezę. Tai suteikia klientams 33 šalyse daugiau galimybių pirkti prekes. Dviejų{8}}šaltinių metodas sumažina tiekimo problemų riziką, o techninės klasės yra geriausios tam tikram laidų naudojimui.
Kokybės užtikrinimas ir sertifikavimas
Tiekėjai turėtų turėti bent ISO 9001 sertifikatą, tačiau daugiau įgaliojimų turintys pardavėjai yra geresni kabelių gamintojams. Magnio hidroksidas. IATF 16949 patvirtinimas reiškia, kad EV įkrovimo laiduose ir automobilių laidų jungtyse naudojamų sistemų standartas yra automobilių lygyje. Aplinkosaugos vadybos standartai, tokie kaip ISO 14001, užtikrina, kad kasybos metodai būtų tvarūs ir kad būtų laikomasi nuotekų valymo taisyklių. Tai atitinka verslo atsakomybės reikalavimų poreikius.
Prie kiekvienos pakuotės teiraukitės analizės sertifikatų (CoA). Tai turėtų apimti dalelių dydžio pasiskirstymo kreives, grynumo testus ir aktyvacijos indekso matavimus. Nustatykite priėmimo standartus su statistinėmis procesų valdymo ribomis, o ne paprastus patvirtinimo/nepatikimo lygius. Tai padės anksti pastebėti gamybos dreifą, kol neatitinkančios medžiagos paveiks jūsų veiklą.
Taikymo gairės: Magnio hidroksido integravimas į kabelių junginius
Kad ugniai atsparūs junginiai veiktų gerai, turite žinoti, kaip užpildas, polimeras ir apdirbimo įrankiai veikia kartu, kad įsitikintumėte, jog kabeliai yra saugūs nuo ugnies, nepakenkiant jų veikimui.
Rekomenduojami pakrovimo diapazonai
Kad poliolefininės vielos apvalkalai gautų V-0 balų pagal UL 94 testus, jiems paprastai reikia 55–60 masės procentų Mg(OH)2. Kryžminiai polietileno izoliaciniai junginiai gali atlaikyti iki 65 % savo svorio, kai naudojamos didelės apkrovos, pavyzdžiui, traukinių linijose, kurios turi atitikti EN 45545 standartus. Šie kiekiai yra daug didesni už didžiausią nepakitusių dalelių pakavimo frakciją, kuri yra apie 48%. Tai reiškia, kad apdorojimui būtinas paviršiaus valymas.
Jei pasirinksite tinkamus tipus, elastomerinės medžiagos, tokios kaip EVA ir EMA kopolimerai, gali atlaikyti nuo 58 iki 62% užpildo. Šešiakampių lakštų tipai leidžia 3–5 % mažiau apkrauti nei įprastas prekes, tuo pačiu išlaikant tą patį liepsnos bandymo efektyvumą. Tai suteikia gamintojams daugiau galimybių subalansuoti išlaidas ir mechanines savybes.
Apdorojimo temperatūros gairės
Kad vanduo neištekėtų per anksti, dviejų sraigtinių ekstruderio -sraigtinio ekstruderio statinėje temperatūra turi būti 40–60 laipsnių žemesnė už tašką, kuriame suyra Mg(OH)2. Daugumą polipropileno medžiagų galima apdoroti 200–230 laipsnių temperatūroje, o tai yra saugus diapazonas. Trumpą laiką temperatūra maišymo zonoje gali pakilti iki 240 laipsnių nesuirstant, tačiau ilgalaikis kontaktas virš 260 laipsnių gali sukelti drėgmės susidarymą, kuris gali pažeisti paviršių.
Sraigtelių forma turi didelę įtaką tepimo kokybei. Didelės-šlyties maišymo dalys suskaido gumulėlius neleisdamos per daug pakilti temperatūrai, o paskirstymo dalys užtikrina, kad užpildas pasiskirstytų tolygiai. Vakuuminis vėdinimas tarp maišymo ir matavimo zonų pašalina nedidelius drėgmės ir lakiųjų medžiagų kiekius, dėl kurių ekstruziniai laidai kitu atveju taptų porėti.
Sandėliavimo ir tvarkymo praktika
Kadangi jie yra higroskopiški, turite būti atsargūs, kaip juos laikyti. Laikykite pastato santykinį drėgnumą žemiau 60% ir laikykite maišelius lentynose su drėgmės barjerais tarp jų. Atidarytus konteinerius reikia greitai vėl uždengti arba sunaudoti per penkias dienas, kad nesugertų drėgmės, o tai padidina pradinį džiovinimo poreikį derinimo metu. Perkeliant daiktus reikia atsižvelgti į abrazyvinį nusidėvėjimą. Dėl grūdinto plieno arba keraminių plokščių pneumatinės judančios dalys tarnauja ilgiau tarp remonto darbų. Smulkios dalelės sukuria statinius krūvius judant, todėl dulkių surinkimo sistemos turi turėti įžemintas funkcijas.
Ateities tendencijos ir atitiktis ugniai atsparių kabelių junginiams
Būsimi reguliavimo pakeitimai
Vis dažniau Europos Sąjungos statybos produktų taisyklėse kalbama apie specifinius dūmų toksiškumo lygius, o ne tik reikalaujama formulių, kuriose nėra halogenų. EN 50399 kabelio veikimo standartas nustato tris įvertinimo lygius (B2ca, Cca ir Dca), atsižvelgdami į tai, kiek šilumos, dūmų ir degančių lašelių kabelis gali išleisti atliekant vertikalaus liepsnos plitimo bandymą. Kabelių gamintojams, parduodantiems savo gaminius Europoje, reikia antipirenų sistemų, skirtų ne tik atsparumui ugniai, bet ir įvairioms jų degimo formoms.
Vis daugiau Šiaurės Amerikos rinkų naudoja Nacionalinės priešgaisrinės apsaugos asociacijos (NFPA) 262 testavimą, skirtą išplėstinėms{1}}linijoms, kurios nustato griežtesnes didžiausio optinio tankio ribas. Dėl šių poreikių pirmenybė teikiama neorganiniams antipirenams su mažai organinių rišamųjų medžiagų arba jų visai nėra, pvzMagnio hidroksidas. Dėl to Mg(OH)2 lenkia mišrias sistemas, kuriose aliuminio hidroksidas maišomas su organiniais fosfatais.
Technologinės naujovės
Nano{0}}patobulintos formulės yra kitas didelis antipirenų dalykas. Dalelių inžinerija sukuria šešiakampius lakštus, kurių storis mažesnis nei mikronas, o plotis nuo 500 iki 800 nm. Tai suteikia daugiau paviršiaus ploto šilumai sugerti. Šie pažangūs tipai leidžia krauti 3-4 % mažiau nei įprastos prekės, todėl laidai yra lengvesni, lankstesni ir atsparūs ugniai. Klampumo pranašumai geriausiai veikia didelės spartos ekstruzijos linijose, kur didesnė našumas turi tiesioginės įtakos gaminio gamybos sąnaudoms.
Paviršiaus keitimo chemija vis gerėja ir gerėja, neapsiriboja paprastomis riebalų rūgščių dangomis. Silano jungiamosios medžiagos sudaro kovalentines jungtis tarp dalelių paviršių ir polimero grandinių. Tai palengvina įtempių perdavimą ir medžiagos atsparumą sąlyčiui. Daugiasluoksnės dangos sistemos pradžioje sumaišo silano procesus su stearino rūgšties sluoksniais išorėje. Tai pagerina sukibimą tarp paviršių ir lydalo tekėjimą.
Aplinkos ir ekonomikos tvarumas
Žiedinės ekonomikos idėjos keičia medžiagų pasirinkimą. Kabelius perdirbančios įmonės mėgsta naudoti medžiagas, kuriose nėra halogenų, kad šilumos atgavimo proceso metu iš jų neišskirtų korozinių dujų. Kadangi Mg(OH)2 yra neorganinis ir stabilus aukštoje temperatūroje, jis gali būti naudojamas paversti išgelbėtas vielos medžiagas žemesnės kokybės medžiagomis, neatliekant daugybės sudėtingų atskyrimo veiksmų. Tai padidina-pabaigos-kaštus.
Gyvenimo ciklo studijos tampa vis svarbesnės priimant sprendimus dėl pirkimo. Kai atsinaujinanti energija varo nusodinimo įrenginius, cheminės sintezės metodai, kuriuose naudojamas jūros vandens sūrymas, palieka mažesnį anglies pėdsaką nei kasybos operacijos. Mineralų perdirbimo įmonės padeda apsaugoti aplinką, sutvarkydamos žemę ir naudodamos vandens perdirbimo sistemas, kurios sumažina lietaus vandens kiekį 80–90%.
Išvada
Vielos gamyboje perėjimas nuo halogeninių{0}}ugnį stabdančių medžiagų prie halogenų-neturinčių antipirenų atsirado dėl naujų taisyklių ir geresnės technologijos.Magnio hidroksidasatitinka pasaulinius aplinkosaugos standartus ir suteikia dabartiniams vielos junginiams reikalingą terminį stabilumą, dūmų kontrolę ir mechaninių savybių išsaugojimą. Žmonės, dirbantys viešųjų pirkimų srityje, žinantys skirtumą tarp mineralinių ir cheminių rūšių, tikrinantys tiekėjų įgūdžius ir randantys geriausius apdorojimo veiksnius, gali padėti savo įmonėms ekonomiškai efektyviai atitikti kintančius gaisrinės saugos standartus. Didėjant kabelių naudojimo sričiai, įtraukiant elektromobilius, žaliosios energijos infrastruktūrą ir išmaniąsias pastatų sistemas, Mg(OH)2 teikiama medžiagų mokslo bazė padeda kurti naujas idėjas ir apsaugoti žmones bei turtą.
DUK
Kuo magnio hidroksidas yra saugesnis už tradicinius halogenintus antipirenus?
Degdamos halogenintos medžiagos išskiria vandenilio chloridą, vandenilio bromidą ir dioksinus. Tai nuodingos, kenksmingos dujos, kurios kenkia įrangai ir labai kenkia sveikatai. Mg(OH)2 skyla į magnio oksidą ir vandens dujas, kurios yra saugios ir ne{3}}ėsdinančios. Šarminės savybės iš tikrųjų subalansuoja rūgščias dūmų dalis, todėl apskritai jie yra mažiau kenksmingi.
Kaip dalelių dydis įtakoja antipireno savybes kabeliuose?
Liepsnos bandymo rezultatai yra geresni, kai dalelės yra mažesnės, nes jos turi didesnį paviršiaus plotą šilumai sugerti ir yra tolygiau pasiskirstę polimerinėje matricoje. Palyginti su 5 mikronų prekėmis, medžiagoms, kurių D50 vertės mažesnės nei 2 mikronai, paprastai reikia 2–3 % mažesnio pakrovimo lygių, kad gautų tas pačias UL 94 klases.
Ar galima sumaišyti įvairių rūšių magnio hidroksido sudėtį?
Kainos{0}}našumo santykius galima pagerinti maišant mineralines ir chemines rūšis. Įprastu būdu 70% natūralūs brucito milteliai naudojami kaip pigus pagrindo užpildas, o 30% šešiakampės lakštinės medžiagos pridedama siekiant padėti apdoroti ir pagerinti mechanines savybes. Sumaišius daleles, kurios buvo padengtos stearino rūgštimi, ir tų, kurios buvo padengtos silanu, gali atsirasti sąsajų problemų, dėl kurių pablogėja dispersijos kokybė.
Bendradarbiaukite su patikimu magnio hidroksido tiekėju jūsų kabelių gamybos reikmėms
„Henghao Technology Development (Hangzhou) Co., Ltd. jau daugiau nei 20 metų gamina pramoninės klasės -pirmos antipirenus, skirtus naudoti vielos junginiuose. Mineraliniai brucito milteliai, chemiškai susintetintos rūšys ir šiuolaikiniai šešiakampiai lakštų tipai yra mūsų plataus asortimento gaminiai, pagaminti pagal ISO 9001 kokybės sistemas.
Naudodami nusistovėjusias tiekimo grandines, kurios aptarnauja laidų gamintojus Šiaurės Amerikoje, Europoje ir Azijoje, suteikiame jūsų pirkėjų komandai stabilumo ir techninės pagalbos, kurios jiems reikia. Mūsų medžiagos atitinka RoHS ir REACH standartus, todėl galime tai įrodyti visais dokumentais ir analizės įrodymais. Galite rašyti el. laišką mūsų techninei komandai adresuinfo@henghaopigment.compasikalbėti apie konkrečius formulės poreikius, paprašyti pavyzdžių arba ieškoti masinio pirkimo sandorių, atitinkančių jūsų gamybos planus ir kokybės tikslus.
Nuorodos
1. Harper, CA (2018). Plastikinių technologijų vadovas: Visas savybių ir eksploatacinių savybių vadovas. McGraw-Hill Education profesionalas.
2. Weil, ED ir Levchik, SV (2016). Antipirenai plastikams ir tekstilei: praktinis pritaikymas. Hanser leidiniai.
3. Rothon, RN ir Hornsby, PR (2014). Ugnį sulaikantis magnio hidroksido poveikis. Polimero degradacija ir stabilumas, 77(2), 291-298.
4. Underwriters Laboratories. (2019). UL 94: Įrenginių ir prietaisų dalių plastikinių medžiagų degumo saugos standartas. UL standartų katalogas.
5. Tarptautinė elektrotechnikos komisija. (2020). IEC 60332-1-2: elektros ir optinio pluošto kabelių bandymai gaisro sąlygomis. IEC leidiniai.
6. Morgan, AB ir Gilman, JW (2013). Polimerinių medžiagų antipireno apžvalga: taikymas, technologija ir ateities kryptys. Ugnis ir medžiagos, 37(4), 259-279.
