ຄວາມ​ແຕກ​ຕ່າງ​ໃນ​ຄຸນ​ສົມ​ບັດ​ຕ້ານ​ການ​ອັກ​ເສບ​ລະ​ຫວ່າງ PE ແລະ PVC

ໃນອຸດສາຫະກໍາການປຸງແຕ່ງພາດສະຕິກແລະການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາ, polyethylene (PE) ແລະ polyvinyl chloride (PVC) ແມ່ນສອງຂອງພາດສະຕິກຈຸດປະສົງທົ່ວໄປທີ່ສຸດການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ກວມເອົາການຫຸ້ມຫໍ່, ການກໍ່ສ້າງ, ກະສິກໍາ, insulation ໄຟຟ້າແລະສາຍອຸດສາຫະກໍາ. ຜູ້ຊື້ ແລະຜູ້ປະມວນຜົນຫຼາຍຄົນເຊື່ອຜິດວ່າການເພີ່ມສານຕ້ານໄຟໄໝ້ທາງການຄ້າສາມາດກໍາຈັດການຕິດໄຟຂອງວັດສະດຸ PE ໄດ້ຢ່າງສົມບູນ ແລະຊ່ວຍໃຫ້ PE ບັນລຸລະດັບການຕິດໄຟໄດ້ເທົ່າກັບ PVC ທີ່ຖືກດັດແປງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງການທົດສອບການເຜົາໃຫມ້ອຸປະກອນການອະນຸຍາດແລະການຢັ້ງຢືນມາດຕະຖານອຸດສາຫະກໍາໄດ້ພິສູດວ່າ PE ມີຂໍ້ບົກພ່ອງປະກົດຂຶ້ນໃນປະສິດທິພາບການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ທີ່ບໍ່ສາມາດລົບລ້າງໂດຍພື້ນຖານ. ເຖິງແມ່ນວ່າຫຼັງຈາກການດັດແປງການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ໃນປະລິມານສູງ, ວັດສະດຸ PE ຍັງສາມາດເຜົາໄຫມ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງພາຍໃຕ້ການເປີດໄຟທີ່ຍືນຍົງແລະສະພາບອຸນຫະພູມສູງ, ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ທີ່ສົມບູນແບບຂອງພວກມັນແມ່ນຕ່ໍາກວ່າ PVC. ບົດຂຽນນີ້ລວມເອົາຂໍ້ມູນການທົດສອບການເຜົາໃຫມ້ສາກົນ, ການຄົ້ນຄວ້າກົນໄກການ pyrolysis polymer ແລະຕົວກໍານົດການມາດຕະຖານອຸດສາຫະກໍາເພື່ອວິເຄາະຊ່ອງຫວ່າງທີ່ສໍາຄັນໃນ flame retardancy ລະຫວ່າງ PE ແລະ PVC, ແລະຊີ້ແຈງຂໍ້ຈໍາກັດຂອງການແກ້ໄຂການຕ້ານ flame ສໍາລັບ PE.

ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, ຄວາມແຕກຕ່າງພື້ນຖານໃນການປະຕິບັດການຕ້ານການໄຟໄໝ້ລະຫວ່າງ PE ແລະ PVC ແມ່ນມາຈາກໂຄງສ້າງໂມເລກຸນແລະຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸທີ່ປະກົດຂຶ້ນ, ເຊິ່ງເປັນເນື້ອແທ້ຂອງທາງກາຍະພາບແລະເຄມີທີ່ບໍ່ສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້. ອີງຕາມການຄົ້ນຄວ້າ kinetic ການເຜົາໃຫມ້ຂອງໂພລີເມີທີ່ຕີພິມໃນວາລະສານ MDPI Fire ໃນປີ 2025, PVC ມີ 56.7% ອົງປະກອບ chlorine ໃນລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນຂອງມັນ, ເຊິ່ງເປັນອົງປະກອບຕ້ານໄຟ halogen ທໍາມະຊາດໂດຍບໍ່ມີການເພີ່ມຄູ່ມື. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, PE ບໍລິສຸດແມ່ນປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບຂອງຄາບອນແລະໄຮໂດເຈນທັງຫມົດ, ບໍ່ມີກຸ່ມທີ່ທົນທານຕໍ່ໄຟ. ມັນເປັນຂອງໂພລີເມີໄຮໂດຄາບອນທີ່ຕິດໄຟໄດ້ສູງທົ່ວໄປ, ມີຄວາມຕ້ານທານໄຟຕໍ່າທີ່ສຸດ ແລະບໍ່ມີຄວາມສາມາດໃນການດັບໄຟໃນສະພາບເດີມຂອງມັນ.

ດັດຊະນີອົກຊີເຈນທີ່ຈໍາກັດ (LOI), ດັດຊະນີສາກົນຫຼັກທີ່ສຸດເພື່ອປະເມີນການຕິດໄຟຂອງວັດສະດຸ, intuitively ສາມາດສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງສອງວັດສະດຸ. ການທົດສອບ LOI ແມ່ນອີງໃສ່ມາດຕະຖານ ISO 4589-2, ເຊິ່ງຫມາຍເຖິງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງອົກຊີເຈນຕ່ໍາສຸດທີ່ຕ້ອງການເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນການເຜົາໃຫມ້ຂອງວັດສະດຸ. ມູນຄ່າ LOI ສູງຂື້ນ, ວັດສະດຸກໍ່ຍາກທີ່ຈະເຜົາໄຫມ້. ຂໍ້​ມູນ​ການ​ທົດ​ສອບ​ທີ່​ມີ​ອໍາ​ນາດ​ຈາກ​ສະ​ຖາ​ບັນ Vinyl ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ວ່າ PVC ເຂັ້ມ​ແຂງ​ທີ່​ບໍ​ລິ​ສຸດ​ມີ​ມູນ​ຄ່າ LOI ຂອງ 45​% – 48​%​, ເກີນ​ກວ່າ​ເກນ​ທີ່​ສາ​ມາດ​ທົນ​ທານ​ຕໍ່​ໄຟ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​ຂອງ 28​%​. ມັນພຽງແຕ່ສາມາດເຜົາໄຫມ້ຢ່າງຫມັ້ນຄົງໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ອຸດົມດ້ວຍອົກຊີເຈນແລະມີການປະຕິບັດການດັບໄຟດ້ວຍຕົນເອງທີ່ດີເລີດໃນອາກາດທໍາມະຊາດ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, PE ບໍລິສຸດມີມູນຄ່າ LOI ພຽງແຕ່ 19.0%, ເຊິ່ງຕ່ໍາກວ່າຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງອົກຊີ 21% ໃນອາກາດປົກກະຕິ. ນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າ PE ບໍລິສຸດສາມາດເຜົາໄຫມ້ໄດ້ຢ່າງເສລີແລະຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນສະພາບແວດລ້ອມບັນຍາກາດແບບດັ້ງເດີມ, ເກືອບບໍ່ມີຄວາມສາມາດຕ້ານການໄຟໄຫມ້ທໍາມະຊາດ.

ວິສາຫະກິດຈໍານວນຫຼາຍພະຍາຍາມສ້າງຂໍ້ບົກພ່ອງດ້ານການຕິດໄຟຂອງ PE ໂດຍການເພີ່ມສານຕ້ານການໄຟໄຫມ້ແບບອະນົງຄະທາດແລະອິນຊີເຊັ່ນ: ammonium polyphosphate (APP), magnesium hydroxide ແລະອາລູມິນຽມ hydroxide. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຂໍ້ມູນການທົດລອງໄດ້ພິສູດວ່າສານຕ້ານໄຟສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມໄວການເຜົາໃຫມ້ແລະການປ່ອຍຄວາມຮ້ອນຂອງ PE ເລັກນ້ອຍ, ແຕ່ບໍ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ PE ບັນລຸຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ເຜົາໃຫມ້ຫຼືຄົງທີ່, ແລະ PE ທີ່ຖືກດັດແປງຍັງສາມາດເຜົາໄຫມ້ຢ່າງຮຸນແຮງພາຍໃຕ້ສະພາບໄຟທີ່ເປີດຢ່າງຍືນຍົງ. ອີງຕາມຂໍ້ມູນການຄົ້ນຄວ້າໃນປີ 2025 ຈາກວາລະສານວິທະຍາສາດ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີຂອງຈີນ, ເຖິງແມ່ນວ່າໃນເວລາທີ່ PE ຈະຖືກເພີ່ມດ້ວຍ 25% ປະສິດທິພາບສູງຂອງສານຕ້ານກາວໄຟປະສົມ (ອັດຕາສ່ວນສູງສຸດທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ໂດຍເຕັກໂນໂລຊີປຸງແຕ່ງອຸດສາຫະກໍາ), ມູນຄ່າ LOI ຂອງມັນສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນພຽງແຕ່ 28.5%-30.2%. ເຖິງແມ່ນວ່າມັນບັນລຸມາດຕະຖານການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ຕົ້ນຕໍໃນໄລຍະສັ້ນ UL-94 ການທົດສອບການເຜົາໄຫມ້ແນວຕັ້ງ, ເມື່ອ flame ພາຍນອກໃຊ້ເວລາຫຼາຍກ່ວາ 30 ວິນາທີ, PE ດັດແກ້ຈະ ignite ຢ່າງສົມບູນ, ປະກອບດ້ວຍການລະລາຍຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, dripping ແລະກະຈາຍການເຜົາໃຫມ້. ໃນການສົມທຽບ, PVC ທີ່ບໍ່ດັດແປງທໍາມະດາສາມາດດັບໄຟດ້ວຍຕົນເອງພາຍໃນ 2 ວິນາທີຫຼັງຈາກອອກຈາກແຫຼ່ງໄຟ, ໂດຍບໍ່ມີປະກົດການການເຜົາໃຫມ້ dripping.

ເຫດຜົນທີ່ສໍາຄັນທີ່ສານກັນໄຟບໍ່ສາມາດປັບປຸງຄວາມທົນທານຕໍ່ໄຟຂອງ PE ໄດ້ຢ່າງສົມບູນແມ່ນຢູ່ໃນກົນໄກຂອງ pyrolysis ແລະ flame-retardant ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງສອງວັດສະດຸ. ອີງຕາມການຄົ້ນຄວ້າລວມ TG-FTIR-GC / MS ກ່ຽວກັບ kinetics polymer pyrolysis, PVC ອີງໃສ່ອົງປະກອບ chlorine ພາຍໃນຂອງມັນເພື່ອທໍາລາຍແລະປ່ອຍອາຍແກັສ hydrogen chloride (HCl) ເມື່ອຄວາມຮ້ອນ. HCl ສາມາດແຍກອົກຊີເຈນ, ຈັບສານອະນຸມູນອິດສະລະຈາກການເຜົາໃຫມ້ຢ່າງຫ້າວຫັນ, ແລະຢຸດຕິກິຣິຍາຕ່ອງໂສ້ການເຜົາໃຫມ້ໂດຍພື້ນຖານ. ໃນເວລາດຽວກັນ, PVC ຈະປະກອບເປັນຊັ້ນຄາບອນທີ່ຫນາແຫນ້ນແລະຫມັ້ນຄົງຢູ່ໃນຫນ້າດິນໃນລະຫວ່າງ pyrolysis, ເຊິ່ງສາມາດສະກັດກັ້ນການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແລະປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ວັດສະດຸພາຍໃນຈາກການສືບຕໍ່ການເສື່ອມໂຊມແລະການເຜົາໄຫມ້.

ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ກົນໄກການຕ້ານໄຟຂອງ PE ທີ່ຖືກດັດແປງແມ່ນຕົວຕັ້ງຕົວຕີຢ່າງສົມບູນ. ສານຕ້ານໄຟທີ່ເພີ່ມໃສ່ PE ພຽງແຕ່ມີບົດບາດໃນການດູດຊຶມຄວາມຮ້ອນແລະການແຍກອົກຊີເຈນໃນຂັ້ນຕອນຂອງການເຜົາໃຫມ້. ເມື່ອພົບກັບອຸນຫະພູມສູງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງສູງກວ່າ 350 ℃, ລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂມເລກຸນ PE ໄດ້ຮັບການຕັດແບບສຸ່ມ, ແລະຄວາມຕ້ານທານໄຟຈະລົ້ມເຫລວຢ່າງໄວວາຫຼັງຈາກການເນົ່າເປື່ອຍໃນອຸນຫະພູມສູງແລະການສູນເສຍ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, PE ຈະຜະລິດເປັນຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍຂອງ droplets molten ໃນລະຫວ່າງການເຜົາໃຫມ້. ເຫຼົ່ານີ້ drips molten ອຸນຫະພູມສູງບໍ່ພຽງແຕ່ຈະແຜ່ຂະຫຍາຍ flame ໄດ້, ແຕ່ຍັງເລັ່ງການທໍາລາຍຄວາມຮ້ອນຂອງວັດສະດຸທີ່ຍັງເຫຼືອ, ປະກອບເປັນວົງຈອນການເຜົາໃຫມ້ vicious. ເຖິງແມ່ນວ່າຫນ້າດິນປະກອບເປັນຊັ້ນຄາບອນ, ມັນວ່າງແລະອ່ອນເພຍ, ບໍ່ສາມາດຕ້ານການອົບດ້ວຍອຸນຫະພູມສູງໃນໄລຍະຍາວແລະການເຊາະເຈື່ອນຂອງແປວໄຟ, ຊຶ່ງເປັນເຫດຜົນສໍາຄັນທີ່ເຮັດໃຫ້ PE ທີ່ຖືກດັດແປງບໍ່ສາມາດບັນລຸຄວາມທົນທານຕໍ່ໄຟໄຫມ້ໄດ້.

ໃນແງ່ຂອງຕົວຊີ້ວັດການປະຕິບັດການເຜົາໃຫມ້ຫຼັກເຊັ່ນອັດຕາການປ່ອຍຄວາມຮ້ອນສູງສຸດ (pHRR) ແລະການປ່ອຍຄວາມຮ້ອນທັງຫມົດ (THR), ຊ່ອງຫວ່າງລະຫວ່າງ PE ແລະ PVC ທີ່ທົນທານຕໍ່ໄຟແມ່ນຍັງຈະແຈ້ງທີ່ສຸດ. ອີງຕາມການທົດສອບ calorimeter cone ມາດຕະຖານ, pHRR ຂອງ PVC ທໍາມະດາແມ່ນພຽງແຕ່ 185 kW / m², ແລະ THR ພາຍໃນ 5 ນາທີແມ່ນ 22 MJ / m². ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, pHRR ຂອງ PE ທີ່ຖືກແກ້ໄຂດ້ວຍໄຟທີ່ທົນທານຕໍ່ໄຟແມ່ນສູງເຖິງ 287 kW / m², ແລະ THR ບັນລຸ 57 MJ / m², ເຊິ່ງຫຼາຍກ່ວາສອງເທົ່າຂອງ PVC. ຂໍ້ມູນນີ້ພິສູດຢ່າງເຕັມສ່ວນວ່າ PE ທີ່ຖືກດັດແປງຍັງຄົງປ່ອຍຄວາມຮ້ອນຂະຫນາດໃຫຍ່ໃນລະຫວ່າງການເຜົາໃຫມ້, ມີຄວາມສາມາດແຜ່ລາມຂອງແປວໄຟທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ແລະບໍ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການປ້ອງກັນໄຟໄຫມ້ມາດຕະຖານສູງຂອງການກໍ່ສ້າງ, ໄຟຟ້າແລະສະຖານະການອຸດສາຫະກໍາທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ.

ໃນຂໍ້ກໍານົດຂອງການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາແລະມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພ, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງການຕິດໄຟລະຫວ່າງສອງວັດສະດຸແມ່ນຍັງຖືກກໍານົດຢ່າງຊັດເຈນ. ອີງຕາມມາດຕະຖານການຈັດປະເພດການປະຕິບັດການເຜົາໃຫມ້ພລາສຕິກ GB/T 2408-2021 ແລະມາດຕະຖານການປະເມີນໄຟຂອງ EU EN 13501-1, PVC ທີ່ບໍ່ຖືກດັດແປງສາມາດບັນລຸລະດັບການຕິດໄຟຕໍ່າ ແລະ ດັບໄຟດ້ວຍຕົນເອງ B1 ໄດ້ຢ່າງໝັ້ນທ່ຽງ, ເຊິ່ງເໝາະສົມກັບສະຖານະການທີ່ເກີດໄຟໄໝ້ເຊັ່ນ: ການຕົບແຕ່ງພາຍໃນອາຄານ ແລະ ທໍ່ໄຟຟ້າ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເຖິງແມ່ນວ່າ PE ທີ່ຖືກດັດແປງທີ່ທົນທານຕໍ່ໄຟໄຫມ້ພຽງແຕ່ສາມາດບັນລຸລະດັບ V-1 ໃນການທົດສອບ UL-94, ແລະມັນຍາກທີ່ຈະຜ່ານການຮັບຮອງຊັ້ນ B1. ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງແລະໄຟໄຫມ້ໃນໄລຍະຍາວ, PE ທີ່ຖືກດັດແປງຈະເຜົາໄຫມ້ຢ່າງແນ່ນອນ, ແລະອັດຕາການລົ້ມເຫຼວຂອງການທົນທານຕໍ່ໄຟແມ່ນສູງເຖິງ 89% ໃນການນໍາໃຊ້ວິສະວະກໍາພາກປະຕິບັດ, ອີງຕາມສະຖິຕິຂອງຂໍ້ມູນການກວດສອບຄວາມປອດໄພຂອງວັດສະດຸກໍ່ສ້າງແຫ່ງຊາດ 2025.

ມັນຍັງເປັນມູນຄ່າທີ່ສັງເກດວ່າການເພີ່ມຄວາມທົນທານຕໍ່ໄຟຫຼາຍເກີນໄປກັບ PE ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມບົກຜ່ອງດ້ານການປະຕິບັດເພີ່ມເຕີມ. ເມື່ອ​ເນື້ອ​ໃນ​ຂອງ​ສານ​ຕ້ານ​ອັກ​ຄີ​ໄພ​ເກີນ 20​%​, ຄວາມ​ທົນ​ທານ​ຕໍ່ tensile ແລະ​ຄວາມ​ທົນ​ທານ​ຂອງ PE ຈະ​ຫຼຸດ​ລົງ​ໂດຍ 30​% – 40​%​, ວັດ​ຖຸ​ຈະ​ກາຍ​ເປັນ brittle ແລະ​ງ່າຍ​ທີ່​ຈະ​ແຕກ​, ແລະ​ຄວາມ​ທົນ​ທານ​ຕໍ່​ດິນ​ຟ້າ​ອາ​ກາດ​ແລະ​ຊີ​ວິດ​ການ​ບໍ​ລິ​ການ​ຈະ​ຫຼຸດ​ລົງ​ຢ່າງ​ຫຼວງ​ຫຼາຍ​. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຄຸນສົມບັດຕ້ານໄຟຂອງ PVC ບໍ່ໄດ້ອີງໃສ່ສານເຕີມແຕ່ງພາຍນອກ, ສະນັ້ນມັນສາມາດຮັກສາຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ຫມັ້ນຄົງໃນຂະນະທີ່ຮັບປະກັນການຕ້ານການໄຟໄຫມ້ທີ່ດີເລີດ. ອັນນີ້ຍັງອະທິບາຍວ່າເປັນຫຍັງ PE ທີ່ທົນທານຕໍ່ໄຟໄດ້ບໍ່ເຄີຍສາມາດທົດແທນ PVC ໃນສະຖານະການອຸດສາຫະກໍາທີ່ມີໄຟໄຫມ້ສູງ.

ສະຫຼຸບແລ້ວ, ຄວາມໄດ້ປຽບຂອງການຕິດໄຟຂອງ PVC ຫຼາຍກວ່າ PE ແມ່ນປະໂຫຍດທາງດ້ານໂຄງສ້າງ, ບໍ່ແມ່ນຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ມີເງື່ອນໄຂທີ່ນໍາເອົາໂດຍການດັດແປງການປຸງແຕ່ງ. ໂຄງສ້າງໂມເລກຸນໄຮໂດຄາບອນບໍລິສຸດຂອງ PE ກໍານົດຂໍ້ບົກພ່ອງດ້ານການຕິດໄຟທີ່ສໍາຄັນຂອງມັນ. ບໍ່ວ່າປະເພດໃດຫຼືປະລິມານຂອງສານຕ້ານການເຜົາໃຫມ້ຖືກເພີ່ມ, ມັນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການເຜົາໃຫມ້ເລັກນ້ອຍ, ແຕ່ບໍ່ສາມາດສະກັດກັ້ນການເຜົາໃຫມ້ຢ່າງສົມບູນແລະບັນລຸປະສິດທິພາບການດັບໄຟທີ່ຫມັ້ນຄົງ. ໃນການຄັດເລືອກອຸດສາຫະກໍາ, PVC ຍັງຄົງເປັນວັດສະດຸທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບຄວາມຕ້ອງການຕ້ານໄຟໄຫມ້ສູງ, ໃນຂະນະທີ່ PE (ລວມທັງ PE ທີ່ຖືກດັດແປງ) ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນສະຖານະການທີ່ມີຄວາມສ່ຽງໄຟຕ່ໍາເທົ່ານັ້ນ. ການເຊື່ອໃນຕາບອດວ່າສານກັນໄຟສາມາດແກ້ໄຂບັນຫາການຕິດໄຟຂອງ PE ໄດ້ຢ່າງສິ້ນເຊີງຈະນໍາໄປສູ່ອັນຕະລາຍດ້ານຄວາມປອດໄພດ້ານວິສະວະກໍາແລະຄຸນນະພາບຂອງຜະລິດຕະພັນທີ່ບໍ່ສອດຄ່ອງ.