난연성 폴리프로필렌: 첨가제, 등급 및 용접 실습

난연성 폴리프로필렌은 시장에서 가장 다용도이고 내화학성이 있으며 저렴한 열가소성 수지 중 하나를 선택하고 가장 큰 약점인 화상을 제거하면 얻을 수 있습니다. 실제 작업 현장에서는 도관, 케이블 덕트, 전기 하우징, 환기 부품, 그리고 점점 더 화재 성능이 사양에 기록되는 파이프 및 부속품 시스템에서 이 재료를 만나게 됩니다.

우리는 PP-R 및 PE 파이프용 융합 용접 장비를 제작하므로 다양한 폴리프로필렌 등급이 열에 어떻게 반응하는지 관찰하는 데 많은 시간을 보냅니다. 난연성 등급은 대부분의 설치자가 익숙하게 사용하는 충전되지 않은 재료처럼 작동하지 않으며 온도 조절기를 돌리기 전에 그 차이를 이해할 가치가 있습니다.

폴리프로필렌에 난연제가 필요한 이유

폴리프로필렌의 산소 제한 지수는 약 18%입니다. 일반 공기에는 약 21%의 산소가 포함되어 있으므로 일반 PP는 일반 조건에서 화염을 유지하는 데 전혀 문제가 없습니다. 또한, 떨어지는 물방울과 함께 타며 숯이 거의 남지 않습니다. 이는 용융된 물질이 아래쪽과 옆으로 불을 운반할 수 있음을 의미합니다. 채워지지 않은 PP는 일반적으로 UL 94 테스트에서 HB 또는 V-2 정도에 도달합니다. V-0에 도달하려면 일반적으로 첨가제가 필요합니다.

이것이 바로 난연성 폴리프로필렌이 별도의 화합물 계열로 존재하는 이유입니다. 이는 전기 및 전자 부품, 커넥터 및 가전 부품, 케이블 보호, e-모빌리티용 배터리 하우징, 보닛 아래 자동차 부품 및 구성 프로필에 나타납니다. 여기서는 정확할 가치가 있습니다. PP-R 식수 파이프는 내부 ​​유체가 화재 부하를 처리하기 때문에 일반적으로 난연성이 아닙니다. FR 등급은 도관, 덕트, 클래딩 및 플라스틱 자체가 노출되는 유사한 부품에 나타나는 경향이 있습니다.

PP의 주요 난연 시스템

PP를 내화성 소재로 만드는 방법에는 정답이 없습니다. 다양한 화학물질이 다양한 연소 단계에서 문제를 공격하며, 대부분의 상업용 화합물은 이들 중 2~3개를 결합합니다.

로딩 열은 보이는 것보다 더 중요합니다. 이러한 첨가제는 폴리머의 일부를 대체하므로 밀도가 올라가고 일반적으로 충격 강도가 낮아지며 용융물이 다르게 반응합니다. 25% 첨가물 첨가 시 V-0에 도달하는 화합물은 기계적 또는 열적으로 일반 PP와 동일한 재료가 아닙니다.

할로겐 프리 시스템은 시장이 움직이는 곳입니다

터널, 데이터 센터 및 공공 건물의 연기 부식성에 대한 우려와 함께 전기 장비의 브롬화 및 염소화 첨가제에 대한 제한으로 인해 무할로겐 솔루션 개발이 추진되었습니다. 인-질소 및 팽창성 패키지는 이제 많은 제품 사양을 지배하고 있으며, 비용과 연기 밀도가 가장 중요한 분야에서는 미네랄 충전 등급이 여전히 인기를 누리고 있습니다.

절충안은 현실입니다. 무할로겐 화합물은 일반적으로 더 높은 첨가제 로딩이 필요합니다. 이는 더 높은 밀도, 더 낮은 신장률 및 수분에 대한 더 높은 민감성을 의미합니다. 또한 킬로그램당 비용이 더 많이 드는 경향이 있습니다. 지정자의 경우 일반적으로 사용 가능한 최고 등급을 추구하기보다는 요구되는 화재 테스트를 여유 있게 통과하는 최저 부하를 찾는 것이 일반적입니다.

난연제가 FR-PP 용접 방식을 바꾸는 방법

사람들이 놀라는 부분이 바로 이 부분이다. 난연성 PP 파이프 또는 피팅은 단순히 방화등급이 부착된 PP 부품이 아닙니다. 미네랄 또는 인 기반 필러를 20~60% 추가하면 용융 점도, 열전도도 및 재료를 안전하게 처리할 수 있는 온도 범위가 변경됩니다.

현장에서는 세 가지 결과가 나타납니다. 첫째, 충전된 화합물은 충전되지 않은 PP와 정확히 같은 방식으로 녹거나 흐르지 않기 때문에 열 흡수 시간을 조정해야 하는 경우가 많습니다. 둘째, 허용 가능한 처리 범위가 더 좁습니다. 과열로 인해 첨가제 패키지의 일부가 분해되고, 휘발성 또는 산성 물질이 방출되고, 빈 공간이나 부서지기 쉬운 웰드라인이 남을 수 있습니다. 셋째, 수분 민감도가 높기 때문에 표준 PP-R보다 보관 및 건조 관행이 더 중요합니다.

실제 규칙은 간단합니다. 채워지지 않은 PP-R 작업의 용접 매개변수를 FR 등급으로 복사하지 마십시오. 권장 가열 온도, 가열 시간 및 냉각 시간을 컴파운드 또는 파이프 공급업체에 문의한 후 생산 작업을 시작하기 전에 테스트 용접을 통해 해당 수치를 확인하십시오. 공동 품질 관리에 대한 안내를 원하시면 강력하고 누출 없는 소켓 융합 용접을 위한 모범 사례 표준 PP 시스템에 대해서도 동일한 내용을 다룹니다.

대부분의 FR-PP 접합이 성공하거나 손실되는 곳은 준비입니다.

난연성 화합물은 오염을 잘 견디지 못합니다. 파이프 표면에 있는 충전재 입자와 첨가제 잔여물은 접합부로 융합되지 않으며 전기 융합 작업 시 산화층이 완전히 벗겨져야 합니다. 버(burr)가 남는 톱보다는 적당한 커터로 파이프 사각을 자르고, 용접 직전에 삽입깊이 전체를 긁어내고, 끝부분을 모따기하여 깎는 자재 없이 피팅에 들어가도록 하고, 가열 시 파이프가 움직이지 않았음을 알 수 있도록 삽입깊이를 표시한다.

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히터 표면과 스크레이퍼 블레이드도 깨끗하게 유지하십시오. 이전 용접에서 탄 잔여물은 바로 다음 접합부로 옮겨지고, 충전된 화합물에는 대부분의 작업자가 예상하는 것보다 더 빨리 잔여물이 쌓입니다.

창문을 지키는 데 도움이 되는 장비 선택

FR 등급은 오류의 여지가 적기 때문에 표준 PP-R보다 선택하는 장비가 더 중요합니다. 명확한 디지털 온도 디스플레이를 갖춘 기계를 사용하면 작업자는 다이얼 표시를 신뢰하는 대신 도구가 실제로 수행하는 작업을 확인할 수 있으며 안정적인 온도 유지는 긴 교대 근무 동안 연속적인 용접을 일관되게 유지합니다.

중소형 직경의 일상적인 설치 작업의 경우 20-63mm 등급의 디지털 장치가 합리적인 작업 도구입니다. 이는 판독 가능한 설정점, 반복 가능한 가열 주기 및 추측 없이 화합물 공급업체의 매개변수를 따를 수 있는 충분한 제어 기능을 제공합니다.

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더 큰 직경을 위한 전기융합

직경이 커지거나 소켓 융합 도구를 휘두를 공간이 없는 경우 전기 융합이 실용적인 옵션이 됩니다. 피팅에는 자체 가열 요소가 있으며 기계는 설정된 시간 동안 제어된 전류를 공급합니다. 이는 매설 라인, 수리 작업 및 좁은 트렌치의 조인트에 적합합니다. FR-PP 시스템에서는 열이 히터 면을 통해 전달되지 않고 피팅 내부에서 생성되기 때문에 이는 종종 더 관대한 경로입니다.

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난연성 PP에 대한 간단한 현장 체크리스트

• 파이프 또는 피팅이 난연성 등급인지 확인하고 공급업체의 용접 매개변수를 서면으로 받으십시오.
• PP-R 설정을 재사용하지 마십시오. 충전된 화합물에는 자체적인 가열 및 냉각 시간이 필요합니다.
• FR 파이프 및 피팅을 건조한 상태로 보관하고 사용하는 순간까지 포장된 상태로 보관하십시오.
• 정사각형으로 자르고 전체 삽입 깊이를 긁어낸 다음 끝 부분을 모따기하고 깊이 선을 표시합니다.
• 다이얼이 정확하다고 가정하기보다는 용접기의 실제 온도를 확인하십시오.
• 각 교대 근무 시작 시 테스트 조인트를 용접하고 계속하기 전에 용접 비드를 검사합니다.

난연성 폴리프로필렌은 고유한 장점과 단점을 지닌 첨가제 시스템 제품군을 통해 진정한 문제를 해결합니다. 이것이 하지 않는 한 가지 일은 일단 열이 가해지면 일반 PP처럼 거동한다는 것입니다. 자체 재료처럼 취급하고, 컴파운드 공급업체의 매개변수를 따르고, 접합 표면을 깨끗하게 유지하고, 설정한 온도를 보고 유지할 수 있는 장비를 사용하십시오. 이 조합을 통해 방화 파이프 시스템을 누수 없는 시스템으로 만들 수 있습니다.