難燃性ポリプロピレン: 添加剤、評価および溶接方法

難燃性ポリプロピレンは、市場で最も用途が広く、耐薬品性があり、手頃な価格の熱可塑性プラスチックの 1 つを取り除き、その最大の弱点である燃えやすいものを取り除いたものです。実際の現場では、導管、ケーブルダクト、電気ハウジング、換気部品、さらには防火性能が仕様に記載されているパイプや継手システムでもこの材料に遭遇することが増えています。

当社は PP-R および PE パイプ用の溶着装置を構築しているため、さまざまなポリプロピレン グレードが熱の下でどのように挙動するかを観察することに多くの時間を費やしています。難燃グレードは、ほとんどの施工業者が慣れている非充填材とは異なります。温度ダイヤルを回す前に、その違いを理解しておく価値があります。

ポリプロピレンに難燃剤が必要な理由

ポリプロピレンの限界酸素指数は約 18 パーセントです。通常の空気には約 21% の酸素が含まれているため、普通の PP は通常の状態で炎を維持するのにまったく問題ありません。また、大量の滴下を伴って燃焼し、炭化物がほとんど残らないため、溶けた材料が火を下方や横方向に運ぶことができます。充填されていない PP は通常、UL 94 テストで HB または V-2 付近のどこかに落ちます。通常、V-0 に達するには添加剤が必要です。

そのため、難燃性ポリプロピレンは別の化合物群として存在します。これは、電気および電子部品、コネクタおよび家電製品部品、ケーブル保護、e-モビリティ用バッテリーハウジング、ボンネット下の自動車部品および構造プロファイルに現れています。ここで正確に言う必要があります。PP-R 飲料水パイプは、内部の液体が火災負荷に耐えるため、通常は難燃性ではありません。 FR グレードは、プラスチック自体が露出している電線管、ダクト、被覆材、および同様の部品に現れる傾向があります。

PPの主な難燃システム

PP をどのようにして耐火性にするかについて唯一の答えはありません。さまざまな化学物質が燃焼のさまざまな段階で問題に取り組み、ほとんどの市販の化合物はそのうちの 2 つまたは 3 つを組み合わせています。

読み込み列は見た目よりも重要です。これらの添加剤はいずれもポリマーの一部を置き換えるため、密度が上昇し、通常は衝撃強度が低下し、溶融物の挙動が異なります。 25% の添加量で V-0 に達するコンパウンドは、機械的または熱的に、純粋な PP と同じ材料ではありません。

ハロゲンフリーシステムが市場を動かす

電気機器における臭素化および塩素化添加剤の制限と、トンネル、データセンター、公共の建物の煙による腐食性への懸念により、ハロゲンフリーのソリューションの開発が推進されています。現在、リン窒素および膨張性パッケージが多くの製品仕様の主流を占めており、コストと煙濃度が最も重要となる場合には、ミネラル充填グレードが依然として人気があります。

このトレードオフは現実のものです。ハロゲンフリーの化合物は一般に、より高い添加剤の配合量を必要とし、これはより高い密度、より低い伸び、および湿気に対するより高い感受性を意味します。また、1kgあたりの価格が高くなる傾向があります。指定者の場合、通常、利用可能な最高の定格を追求するのではなく、必要な耐火試験に余裕を持って合格する最低の荷重を見つけることが課題となります。

難燃剤が FR-PP の溶接方法をどのように変えるか

これは人々を驚かせる部分です。難燃性 PP パイプや継手は、単に耐火等級が付けられた PP 部品ではありません。鉱物またはリンベースのフィラーを 20 ～ 60% 添加すると、溶融粘度、熱伝導率、および材料を安全に処理できる温度範囲が変化します。

3 つの結果が現場に現れます。まず、充填コンパウンドは非充填 PP とまったく同じように溶けたり流動したりしないため、熱浸漬時間の調整が必要になることがよくあります。第 2 に、許容できる処理範囲が狭くなります。過熱により、添加剤パッケージの一部が分解し、揮発性または酸性種が放出され、空隙や脆いウェルド ラインが残る可能性があります。第三に、湿気に対する感受性がより高いため、標準的な PP-R よりも保管と乾燥の実践が重要になります。

実際的なルールは単純です。未充填の PP-R ジョブから溶接パラメータを FR グレードにコピーしないでください。コンパウンドまたはパイプのサプライヤーに推奨加熱温度、加熱時間、冷却時間を問い合わせ、生産作業を開始する前にテスト溶接でそれらの数値を確認してください。共同品質管理のウォークスルーが必要な場合は、当社のガイドを参照してください。 強力で漏れのないソケット溶融溶接のベスト プラクティス 標準の PP システムと同じ内容をカバーします。

FR-PP ジョイントの勝敗は準備で決まります

難燃性化合物は汚染に対する耐性があまりありません。パイプ表面に付着したフィラー粒子や添加剤の残留物は接合部に溶け込まず、電気融着作業では酸化層を完全に除去する必要があります。バリが残る鋸ではなく適切なカッターでパイプを直角に切り、溶接直前に挿入深さ全体を削り、材料を削り取らずに継手に入るように端を面取りし、加熱中にパイプが動かなかったことを確認できるように挿入深さに印を付けます。

当社の製品範囲 プラスチックパイプカッター は、軽量のロータリー カッターから頑丈なラチェット モデルまであらゆるものをカバーしているため、1 つのカッターにすべての作業を強制するのではなく、壁の厚さにツールを合わせることができます。

FYETS200 および FYETS400 電融式パイプスクレーパー 調整可能なチャックとオービタルブレードホルダーアームを備えた、電気融着前に最大Ø400 mmのプラスチックパイプを準備するためのロータリースクレーパー。 製品を見る→

ヒーター面やスクレーパーブレードも清潔に保ちます。以前の溶接で生じた燃えた残留物は、次の接合部に直接移行し、充填されたコンパウンド上では、ほとんどの作業員が予想するよりも早く残留物が蓄積します。

窓を保持するのに役立つ機器の選択

FR グレードでは誤差の余地が少ないため、標準の PP-R よりも装備の選択が重要になります。明確なデジタル温度表示を備えた機械により、オペレータはダイヤルマークを信頼するのではなく、ツールが実際に何を行っているかを確認することができ、安定した温度保持により、長時間のシフトでも連続した溶接の一貫性が維持されます。

中小径の日常的な設置作業には、20 ～ 63 mm クラスのデジタル ユニットが賢明な主力製品です。これにより、読みやすい設定値、繰り返し可能な加熱サイクル、および推測に頼らずに化合物サプライヤーのパラメータに従うための十分な制御が得られます。

FYD63 PPR管用デジタルソケット融着機 LED 温度表示と自動補正を備えた 20 ～ 63 mm のデジタル ソケット フュージョン ユニットで、日常の中小口径 PPR 設置作業に適しています。 製品を見る→

より大きな直径のための電気融着

直径が大きくなる場合、またはソケット融合ツールを振る余地がない場合には、電気融合が実用的な選択肢になります。継手には独自の発熱体が搭載されており、機械は設定された時間、制御された電流を供給します。これは、埋設配線、修理作業、狭い溝内の接合部に適しています。 FR-PP システムでは、熱がヒーター面を介して伝達されるのではなく継手内部で生成されるため、これは多くの場合、より寛容なルートです。

20～315mmプラスチックパイプ用インバーター電気融着溶接機 制御された出力で 20 ～ 315 mm の PP-R、PP、HDPE パイプを接合し、より大きな直径、修理、狭い溝の接合に役立ちます。 製品を見る→

難燃性 PP の簡単な現場チェックリスト

• パイプまたは継手が難燃グレードであることを確認し、サプライヤーの溶接パラメータを書面で入手してください。
• PP-R 設定を再利用しないでください。充填コンパウンドには独自の加熱および冷却時間が必要です。
• FR パイプと継手は乾燥した状態で保管し、使用するまでラップに包んで保管してください。
• 正方形にカットし、挿入深さ全体を削り、端を面取りし、深さの線をマークします。
• ダイヤルが正確であると仮定するのではなく、溶接機の実際の温度を確認してください。
• 各シフトの開始時にテスト継手を溶接し、続行する前に溶接ビードを検査します。

難燃性ポリプロピレンは真の問題を解決しますが、それぞれに独自の長所と欠点がある一連の添加剤システムを使用して解決します。唯一できないことは、熱が加えられると通常の PP と同様に動作することです。それを独自の材料として扱い、配合物供給者のパラメータに従い、接合面を真にきれいに保ち、設定した温度を確認して維持できる装置を使用してください。この組み合わせにより、耐火パイプ システムが漏れのないパイプ システムに変わります。