Primjena ljepila / brtvila / lijepljenja usporivača plamena
Građevinsko područje:Ugradnja protupožarnih vrata, vatrozida, protupožarnih ploča
Elektroničko i električno polje:Sklopne ploče, elektroničke komponente
Automobilska industrija:Sjedala, armaturne ploče, paneli vrata
Aerospace polje:Zrakoplovni instrumenti, strukture svemirskih letjelica
Kućanski predmeti:Namještaj, podovi, tapete
Ljepljiva traka za prijenos plamena:Izvrsno za metale, pjene i plastiku kao što je polietilen
Djelovanje usporivača plamena
Usporivači plamena sprječavaju ili odgađaju širenje požara potiskivanjem kemijskih reakcija u plamenu ili stvaranjem zaštitnog sloja na površini materijala.
Mogu se miješati s osnovnim materijalom (aditivni usporivači plamena) ili kemijski vezati s njim (reaktivni usporivači plamena).Mineralni usporivači gorenja obično su aditivi, dok organski spojevi mogu biti reaktivni ili aditivi.
Projektiranje vatrootpornog ljepila
Požar zapravo ima četiri faze:
Inicijacija
Rast
Stacionarno stanje, i
Propadanje
Usporedba temperatura razgradnje tipičnog duroplastičnog ljepila
S onima koji su dosegnuti u različitim fazama požara
Svako stanje ima odgovarajuću temperaturu razgradnje kao što je prikazano na slici.U dizajniranju vatrootpornog ljepila, formulatori moraju uložiti svoje napore u pružanje otpornosti na temperaturu u pravoj fazi požara za primjenu:
● U elektroničkoj proizvodnji, na primjer, ljepilo mora suzbiti svaku tendenciju elektroničke komponente da se zapali - ili započne - ako dođe do porasta temperature izazvanog kvarom.
● Za lijepljenje pločica ili panela, ljepila moraju biti otporna na odvajanje u fazama rasta i stabilnog stanja, čak i kada su u izravnom kontaktu s plamenom.
● Također moraju minimizirati otrovne plinove i emitirani dim.Nosive konstrukcije će vjerojatno doživjeti sve četiri faze požara.
Ograničenje ciklusa izgaranja
Kako bi se ograničio ciklus izgaranja, jedan ili nekoliko procesa koji doprinose požaru moraju se ukloniti na jedan od sljedećih načina:
● Uklanjanje hlapljivog goriva, primjerice hlađenjem
● Proizvodnja toplinske barijere, kao što je pougljenje, čime se eliminira gorivo smanjenjem prijenosa topline, ili
● Gašenje lančanih reakcija u plamenu, primjerice dodavanjem odgovarajućih hvatača radikala
Aditivi za usporavanje gorenja to čine kemijskim i/ili fizičkim djelovanjem u kondenziranoj (krutoj) fazi ili u plinovitoj fazi pružajući jednu od sljedećih funkcija:
●Stvorivači karoserije:Obično spojevi fosfora, koji uklanjaju izvor ugljika i stvaraju izolacijski sloj protiv topline vatre.Postoje dva mehanizma formiranja karbonata:
Preusmjeravanje kemijskih reakcija uključenih u razgradnju u korist reakcija koje daju ugljik, a ne CO ili CO2 i
Stvaranje površinskog sloja zaštitnog pougljenila
●Apsorberi topline:Obično metalni hidrati, kao što je aluminijev trihidrat ili magnezijev hidroksid, koji uklanjaju toplinu isparavanjem vode iz strukture usporivača plamena.
●Uređaji za gašenje plamena:Obično halogeni sustavi na bazi broma ili klora koji ometaju reakcije u plamenu.
● Sinergisti:Obično spojevi antimona, koji poboljšavaju učinkovitost uređaja za gašenje plamena.
Značenje usporivača gorenja u zaštiti od požara
Usporivači plamena važan su dio zaštite od požara jer ne samo da smanjuju rizik od izbijanja požara, već i od njegovog širenja.To povećava vrijeme bijega i time štiti ljude, imovinu i okoliš.
Postoji mnogo načina za postavljanje ljepila kao usporivača vatre.Razmotrimo detaljno klasifikaciju usporivača plamena.
Potreba za ljepilima koja usporavaju vatru raste i njihova se upotreba proširuje na niz različitih industrijskih sektora, uključujući zrakoplovstvo, građevinarstvo, elektroniku i javni prijevoz (osobito vlakove).
1: Dakle, jedan od očitih ključnih kriterija je da bude otporan na vatru/ne gori ili, još bolje, inhibira plamen - ispravno uspori vatru.
2: Ljepilo ne smije ispuštati prekomjeran ili otrovan dim.
3: Ljepilo treba zadržati svoj strukturni integritet na visokim temperaturama (imati što bolju otpornost na temperaturu).
4: Razgrađeni ljepljivi materijal ne smije sadržavati otrovne nusproizvode.
Čini se kao težak zadatak pronaći ljepilo koje može zadovoljiti ove zahtjeve – a u ovoj fazi, viskoznost, boja, brzina stvrdnjavanja i preferirana metoda stvrdnjavanja, popunjavanje praznina, performanse čvrstoće, toplinska vodljivost i pakiranje nisu čak ni ispitani razmatran.Ali razvojni kemičari uživaju u dobrom izazovu, stoga BUDI!
Propisi o okolišu obično su specifični za industriju i regiju
Utvrđeno je da velika skupina proučavanih usporivača gorenja ima dobar ekološki i zdravstveni profil.Ovi su:
● Amonijev polifosfat
● Aluminijev dietilfosfinat
● Aluminijev hidroksid
● Magnezijev hidroksid
● Melamin polifosfat
● Dihidrooksafosfafenantren
● Cink stanat
● Cink hidroksanat
Otpornost na plamen
Ljepila se mogu razviti kako bi odgovarala kliznoj ljestvici otpornosti na vatru - ovdje su detalji o klasifikaciji Underwriters Laboratory Testing.Kao proizvođači ljepila, primamo zahtjeve uglavnom za UL94 V-0 i povremeno za HB.
UL94
● HB: sporo gorenje na vodoravnom uzorku.Brzina gorenja <76 mm/min za debljinu <3 mm ili gorenje prestaje prije 100 mm
● V-2: (okomito) gorenje prestaje za <30 sekundi i sve kapljice mogu biti plamen
● V-1: (okomito) gorenje prestaje za <30 sekundi, a kapanje je dopušteno (ali moranegori)
● V-0 (okomito) gorenje prestaje za <10 sekundi, a kapanje je dopušteno (ali moranegori)
● 5VB (uzorak okomitog plaka) gorenje prestaje za <60 sekundi, nema kapanja;uzorak može razviti rupu.
● 5VA kao gore, ali nije dopušteno stvaranje rupa.
Posljednje dvije klasifikacije odnosile bi se na zalijepljenu ploču, a ne na uzorak ljepila.
Testiranje je prilično jednostavno i ne zahtijeva sofisticiranu opremu, evo osnovne postavke testa:
Može biti prilično teško provesti ovaj test samo na nekim ljepilima.Osobito za ljepila koja se ne stvrdnjavaju pravilno izvan zatvorenog spoja.U tom slučaju možete testirati samo između zalijepljenih podloga.Međutim, epoksi ljepilo i UV ljepila mogu se stvrdnuti kao čvrsti ispitni uzorak.Zatim umetnite ispitni uzorak u čeljusti stezaljke.Držite kantu s pijeskom u blizini, a toplo preporučamo da to radite uz ekstrakciju ili u dimnjaku.Ne palite dimne alarme!Posebno oni koji su izravno povezani s hitnim službama.Uhvatite primjerak u plamenu i izmjerite vrijeme koliko je potrebno da se plamen ugasi.Provjerite ima li kapljica ispod (nadajmo se da imate pladanj za jednokratnu upotrebu; inače, doviđenja, lijepa radna ploča).
Kemičari za ljepila kombiniraju brojne aditive kako bi napravili ljepila koja usporavaju vatru – a ponekad čak i za gašenje plamena (iako je ovu značajku danas teže postići jer mnogi proizvođači robe sada traže formulacije bez halogena).
Dodaci za vatrootporna ljepila uključuju
● Organski spojevi koji stvaraju pougljenje koji pomažu smanjiti toplinu i dim i štite materijal ispod od daljnjeg gorenja.
● Apsorberi topline, to su normalni metalni hidrati koji ljepilu daju odlična toplinska svojstva (često se ljepila koja usporavaju vatru odabiru za primjene lijepljenja hladnjaka gdje je potrebna maksimalna toplinska vodljivost).
To je pažljiva ravnoteža jer će ti aditivi uzrokovati smetnje s drugim svojstvima ljepila kao što su čvrstoća, reologija, brzina stvrdnjavanja, fleksibilnost itd.
Postoji li razlika između ljepila otpornih na vatru i ljepila koja usporavaju vatru?
Da!Tamo je.U članku se govorilo o oba pojma, ali vjerojatno je najbolje razjasniti priču.
Ljepila otporna na vatru
to su često proizvodi kao što su anorganski ljepljivi cementi i brtvila.Ne gore i podnose ekstremne temperature.Primjene za ove vrste proizvoda uključuju visoke peći, pećnice itd. Oni ne čine ništa da zaustave gorenje sklopa.Ali odlično drže sve goruće komadiće zajedno.
Ljepila koja usporavaju vatru
Oni pomažu u gašenju plamena i usporavaju širenje vatre.
Mnoge industrije traže ove vrste ljepila
● Elektronika– za zatvaranje i kapsuliranje elektronike, lijepljenje rashladnih tijela, tiskanih ploča itd. Elektronički kratki spoj može lako izazvati požar.Ali PCB sadrži spojeve koji usporavaju vatru – često je važno da ljepila također imaju ta svojstva.
● Izgradnja– obloge i podovi (osobito u javnim prostorima) često moraju biti negorivi i zalijepljeni ljepilom za usporavanje vatre.
● Javni prijevoz– vagoni vlakova, interijeri autobusa, tramvaji itd. Primjena ljepila koja usporavaju plamen uključuju lijepljenje kompozitnih ploča, podova i drugih učvršćenja i pribora.Ne samo da ljepila pomažu u zaustavljanju širenja vatre.Ali oni pružaju estetski spoj bez potrebe za neuglednim (i zveckavim) mehaničkim spojnicama.
● Zrakoplov– kao što je ranije spomenuto, materijali za unutrašnjost kabine podliježu strogim propisima.Moraju biti otporni na vatru i ne smiju ispunjavati kabinu crnim dimom tijekom požara.
Standardi i metode ispitivanja za usporivače plamena
Standardi koji se odnose na ispitivanje požara usmjereni su na određivanje performansi materijala s obzirom na plamen, dim i toksičnost (FST).Nekoliko testova naširoko se koristilo za određivanje otpornosti materijala na te uvjete.
Odabrani testovi za usporivače plamena
| Otpornost na gorenje | |
| ASTM D635 | “Stopa gorenja plastike” |
| ASTM E162 | “Zapaljivost plastičnih materijala” |
| UL 94 | “Zapaljivost plastičnih materijala” |
| ISO 5657 | “Zapaljivost građevinskih proizvoda” |
| BS 6853 | “Širenje plamena” |
| FAR 25.853 | „Standard plovidbenosti – unutrašnjost odjeljka” |
| NF T 51-071 | “Indeks kisika” |
| NF C 20-455 | "Test užarenom žicom" |
| DIN 53438 | “Širenje plamena” |
| Otpornost na visoke temperature | |
| BS 476 Dio br. 7 | “Površinsko širenje plamena – građevinski materijali” |
| DIN 4172 | “Ponašanje građevinskih materijala u požaru” |
| ASTM E648 | “Podne obloge – blistave ploče” |
| Toksičnost | |
| SMP 800C | “Testiranje toksičnosti” |
| BS 6853 | “Emisija dima” |
| NF X 70-100 | “Testiranje toksičnosti” |
| 1000,01 ATS | “Gustoća dima” |
| Stvaranje dima | |
| BS 6401 | “Specifična optička gustoća dima” |
| BS 6853 | “Emisija dima” |
| NES 711 | “Indeks dima produkata izgaranja” |
| ASTM D2843 | “Gustoća dima od zapaljene plastike” |
| ISO CD5659 | “Specifična optička gustoća – stvaranje dima” |
| 1000,01 ATS | “Gustoća dima” |
| DIN 54837 | "Stvaranje dima" |
Ispitivanje otpornosti na gorenje
U većini testova koji mjere otpornost na gorenje, prikladna ljepila su ona koja ne nastavljaju gorjeti tijekom značajnog razdoblja nakon uklanjanja izvora paljenja.U ovim ispitivanjima stvrdnuti uzorak ljepila može se podvrgnuti paljenju neovisno o bilo kojem ljepilu (ljepilo se ispituje kao slobodni film).
Iako ovaj pristup ne simulira praktičnu stvarnost, pruža korisne podatke o relativnoj otpornosti ljepila na gorenje.
Također se mogu testirati uzorci struktura s ljepilom i adherendom.Ovi rezultati mogu biti reprezentativniji za učinak ljepila u stvarnom požaru budući da doprinos adherenda može biti pozitivan ili negativan.
UL-94 Vertikalni test gorenja
Pruža preliminarnu procjenu relativne zapaljivosti i kapanja za polimere koji se koriste u električnoj opremi, elektroničkim uređajima, uređajima i drugim primjenama.Bavi se takvim karakteristikama krajnje uporabe kao što su paljenje, brzina gorenja, širenje plamena, doprinos goriva, intenzitet gorenja i proizvodi izgaranja.
Rad i postavljanje - U ovom testu uzorak filma ili presvučene podloge postavlja se okomito u kućište bez propuha.Ispod uzorka se postavi plamenik na 10 sekundi i mjeri se trajanje plamena.Bilježi se svako kapanje koje zapali kiruršku vatu postavljenu 12 inča ispod uzorka.
Test ima nekoliko klasifikacija:
94 V-0: Nijedan uzorak nema plameno izgaranje dulje od 10 sekundi nakon paljenja.Uzorci ne izgaraju do stezaljke za držanje, ne kapaju i ne pale vatu ili imaju užareno izgaranje koje traje 30 sekundi nakon uklanjanja ispitnog plamena.
94 V-1: Nijedan uzorak ne smije gorjeti u plamenu dulje od 30 sekundi nakon svakog paljenja.Uzorci ne izgaraju do stezaljke za držanje, ne kapaju i ne zapaljuju pamuk niti imaju naknadni sjaj dulje od 60 sekundi.
94 V-2: Ovo uključuje iste kriterije kao V-1, osim što je dozvoljeno da uzorci kapaju i zapale vatu ispod uzorka.
Druge strategije za mjerenje otpornosti na gorenje
Druga metoda za mjerenje otpora gorenja materijala je mjerenje graničnog indeksa kisika (LOI).LOI je minimalna koncentracija kisika izražena kao volumni postotak smjese kisika i dušika koja samo podržava plameno izgaranje materijala na početku na sobnoj temperaturi.
Otpornost ljepila na visoke temperature u slučaju požara treba posebno razmotriti osim učinaka plamena, dima i toksičnosti.Često će podloga zaštititi ljepilo od požara.Međutim, ako se ljepilo olabavi ili razgradi zbog temperature vatre, spoj može popustiti uzrokujući odvajanje podloge i ljepila.Ako se to dogodi, samo ljepilo postaje izloženo zajedno sa sekundarnom podlogom.Ove svježe površine tada mogu dodatno pridonijeti požaru.
NIST komora za gustoću dima (ASTM D2843, BS 6401) naširoko se koristi u svim industrijskim sektorima za određivanje dima koji stvaraju kruti materijali i sklopovi montirani u okomitom položaju unutar zatvorene komore.Gustoća dima se mjeri optički.
Kada je ljepilo u sendviču između dvije podloge, otpornost na vatru i toplinska vodljivost podloga kontroliraju razgradnju i emisiju dima ljepila
U testovima gustoće dima, ljepila se mogu testirati sama kao slobodni premaz za nametanje najgoreg slučaja.
Pronađite odgovarajući stupanj otpornosti na plamen
Pregledajte širok raspon razreda otpornih na plamen koji su danas dostupni na tržištu, analizirajte tehničke podatke svakog proizvoda, potražite tehničku pomoć ili zatražite uzorke.
TF-101, TF-201, TF-AMP
