Ljepilo / zaptivač / Primjena usporivača plamena
Građevinarstvo:Ugradnja protivpožarnih vrata, vatrozida, protivpožarnih ploča
Elektronsko i električno polje:Ploče, elektronske komponente
Automobilska industrija:Sedišta, instrument table, paneli na vratima
Vazduhoplovstvo:Avijacijski instrumenti, konstrukcije svemirskih letjelica
Predmeti za domaćinstvo:Namještaj, podovi, tapete
Samootporna ljepljiva traka za prijenos:Odličan za metale, pjene i plastiku kao što je polietilen
Funkcioniranje usporivača plamena
Usporivači plamena inhibiraju ili odlažu širenje vatre potiskivanjem kemijskih reakcija u plamenu ili stvaranjem zaštitnog sloja na površini materijala.
Mogu se pomiješati s osnovnim materijalom (aditivi usporivači plamena) ili kemijski vezati za njega (reaktivni usporivači plamena).Mineralni usporivači plamena su obično aditivi, dok organska jedinjenja mogu biti reaktivna ili aditivna.
Dizajniranje vatrootpornog ljepila
Požar ima četiri faze:
Iniciranje
Rast
Stanje stabilnosti i
Propadanje
Poređenje temperatura degradacije tipičnog termosetnog ljepila
Sa onima koji su dosegnuti u različitim fazama požara
Svako stanje ima odgovarajuću temperaturu degradacije kao što je prikazano na slici.U dizajniranju vatrootpornog ljepila, formulatori moraju uložiti napore da isporuče temperaturnu otpornost na pravom stupnju požara za primenu:
● U elektronskoj proizvodnji, na primjer, ljepilo mora suzbiti svaku sklonost elektronske komponente da se zapali – ili pokrene – ako dođe do porasta temperature uzrokovane greškom.
● Za lijepljenje pločica ili panela, ljepila moraju biti otporna na odvajanje u fazama rasta i stabilnog stanja, čak i kada su u direktnom kontaktu sa plamenom.
● Takođe moraju minimizirati toksične gasove i dim koji se emituju.Noseće konstrukcije će vjerovatno doživjeti sve četiri faze požara.
Ograničavanje ciklusa sagorijevanja
Da bi se ograničio ciklus sagorijevanja, jedan ili nekoliko procesa koji doprinose požaru moraju se ukloniti ili:
● Eliminacija isparljivog goriva, kao hlađenjem
● Izrada termičke barijere, poput ugljenisanja, čime se eliminiše gorivo smanjenjem prenosa toplote, ili
● Gašenje lančane reakcije u plamenu, kao dodavanjem odgovarajućih hvatača radikala
Aditivi koji usporavaju plamen to čine tako što djeluju kemijski i/ili fizički u kondenziranoj (čvrstoj) fazi ili u plinovitoj fazi pružajući jednu od sljedećih funkcija:
●Tvorci šara:Obično su jedinjenja fosfora, koja uklanjaju izvor ugljeničnog goriva i obezbeđuju izolacioni sloj protiv toplote vatre.Postoje dva mehanizma za formiranje uglja:
Preusmjeravanje kemijskih reakcija uključenih u razgradnju u korist reakcija koje proizvode ugljik umjesto CO ili CO2 i
Formiranje površinskog sloja zaštitnog ugljena
●Apsorberi toplote:Obično metalni hidrati, kao što su aluminijum trihidrat ili magnezijum hidroksid, koji uklanjaju toplotu isparavanjem vode iz strukture usporivača plamena.
●Gasioci plamena:Obično halogeni sistemi na bazi broma ili hlora koji ometaju reakcije u plamenu.
● Sinergisti:Obično jedinjenja antimona, koja poboljšavaju performanse gasitelja plamena.
Značaj usporivača plamena u zaštiti od požara
Usporivači plamena su važan dio zaštite od požara jer ne samo da smanjuju rizik od izbijanja požara, već i od njegovog širenja.Ovo povećava vrijeme bijega i na taj način štiti ljude, imovinu i okoliš.
Postoji mnogo načina za postavljanje ljepila kao usporivača požara.Hajde da detaljno razumemo klasifikaciju usporivača plamena.
Zahtjevi za vatrootpornim ljepilima su sve veći i njihova upotreba se proširuje na brojne primjere različitih industrijskih sektora, uključujući zrakoplovstvo, građevinarstvo, elektroniku i javni prijevoz (posebno vozove).
1: Dakle, jedan od očiglednih ključnih kriterijuma je da budete otporni na vatru/ne gori ili, još bolje, da sprečavate plamen – pravilno otporan na vatru.
2: Ljepilo ne smije ispuštati pretjeran ili otrovan dim.
3: Ljepilo treba održati svoj strukturni integritet na visokim temperaturama (imati što bolju temperaturnu otpornost).
4: Raspadnuti ljepljivi materijal ne smije sadržavati toksične nusproizvode.
Izgleda kao težak zadatak smisliti ljepilo koje može zadovoljiti ove zahtjeve – a u ovoj fazi, viskozitet, boja, brzina očvršćavanja i preferirani način očvršćavanja, popunjavanje praznina, performanse čvrstoće, toplinska provodljivost i pakovanje nisu ni razmatrano.Ali razvojni kemičari uživaju u dobrom izazovu, pa ZAKLJUČITE!
Propisi o životnoj sredini uglavnom su specifični za industriju i region
Utvrđeno je da velika grupa proučavanih usporivača plamena ima dobar ekološki i zdravstveni profil.Ovo su:
● Amonijum polifosfat
● Aluminijum dietilfosfinat
● Aluminijum hidroksid
● Magnezijum hidroksid
● Melamin polifosfat
● Dihidrooksafosfafenantren
● Cink stanat
● Cink hidroksstanat
Otpornost na plamen
Ljepila se mogu razviti tako da odgovaraju kliznoj skali otpornosti na vatru – ovdje su detalji o klasifikaciji Underwriters Laboratory Testing.Kao proizvođači ljepila, vidimo zahtjeve uglavnom za UL94 V-0 i povremeno za HB.
UL94
● HB: sporo gorenje na horizontalnom uzorku.Brzina gorenja <76mm/min za debljinu <3mm ili gorenje prestaje prije 100mm
● V-2: (vertikalno) gorenje prestaje za <30 sekundi i eventualne kapljice mogu zapaliti
● V-1: (vertikalno) gorenje prestaje za <30 sekundi, a kapanje je dozvoljeno (ali moranegorjeti)
● V-0 (vertikalno) gorenje prestaje za <10 sekundi, a kapanje je dozvoljeno (ali moranegorjeti)
● 5VB (vertikalni uzorak plaka) sagorevanje prestaje za <60 sekundi, bez kapanja;uzorak može razviti rupu.
● 5VA kao gore, ali nije dozvoljeno stvaranje rupe.
Dvije posljednje 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 napraviti ovaj test samo na nekim ljepilima.Posebno za ljepila koja se ne stvrdnjavaju kako treba izvan zatvorenog spoja.U tom slučaju možete testirati samo između spojenih podloga.Međutim, epoksidni ljepilo i UV ljepila mogu se očvrsnuti kao čvrsti uzorak za ispitivanje.Zatim umetnite uzorak za ispitivanje u čeljusti stalka sa stezaljkama.Držite kantu s pijeskom u blizini i toplo preporučujemo da to učinite ispod ekstrakcije ili u dimovodnom ormariću.Nemojte uključivati alarme za dim!Posebno one koje su direktno povezane sa hitnim službama.Zapaliti uzorak i vrijeme koliko je vremena potrebno da se plamen ugasi.Provjerite ima li kapanja ispod (nadajmo se da imate jednokratnu ladicu na licu mjesta; inače, ćao, lijepa radna ploča).
Hemičari ljepila kombinuju brojne aditive kako bi napravili ljepila koja usporavaju vatru – a ponekad čak i za gašenje plamena (iako je ovu osobinu danas teže postići s mnogim proizvođačima robe koji sada traže formulacije bez halogena).
Aditivi za vatrootporna ljepila uključuju
● Organska jedinjenja koja stvaraju ugljen, koja pomažu u smanjenju toplote i dima i štite materijal ispod od daljeg sagorevanja.
● Apsorberi toplote, to su normalni metalni hidrati koji pomažu da se lepku daju odlična termička svojstva (često se lepkovi koji usporavaju vatru biraju za primene za lepljenje rashladnih tela gde je potrebna maksimalna toplotna provodljivost).
To je pažljiva ravnoteža jer će ovi aditivi uzrokovati smetnje s drugim adhezivnim svojstvima kao što su čvrstoća, reologija, brzina stvrdnjavanja, fleksibilnost itd.
Postoji li razlika između vatrootpornih ljepila i vatrootpornih ljepila?
Da!Tu je.Oba termina su razmotrena u članku, ali je vjerovatno najbolje da priču razjasnimo.
Lepkovi otporni na vatru
to su često proizvodi kao što su anorganski adhezivni cementi i brtvila.Ne izgore i izdržavaju ekstremne temperature.Primjene za ove vrste proizvoda uključuju visoke peći, peći itd. Oni ne čine ništa da zaustave gorenje sklopa.Ali oni odlično drže sve goruće dijelove zajedno.
Vatrootporna ljepila
Oni pomažu u gašenju plamena i usporavanju širenja vatre.
Mnoge industrije traže ove vrste ljepila
● Elektronika– za zalivanje i kapsuliranje elektronike, spajanje hladnjaka, ploča itd. Elektronski kratki spoj može lako izazvati požar.Ali PCB-i sadrže spojeve koji usporavaju vatru – često je važno da i ljepila imaju ova svojstva.
● Izgradnja– obloge i podovi (posebno u javnim prostorima) često moraju biti negorivi i zalijepljeni vatrootpornim ljepilom.
● Javni prevoz– vagoni za vlakove, unutrašnjost autobusa, tramvaja itd. Primjene za ljepila otporne na plamen uključuju lijepljenje kompozitnih panela, podova i drugih instrumenata i fitinga.Ne samo da ljepila pomažu u zaustavljanju širenja vatre.Ali oni pružaju estetski spoj bez potrebe za ružnim (i zveckavim) mehaničkim zatvaračima.
● Avion– kao što je ranije spomenuto, materijali unutrašnjosti kabine su pod strogim propisima.Moraju biti otporni na vatru i ne smiju puniti kabinu crnim dimom tokom požara.
Standardi i metode ispitivanja za usporivače plamena
Standardi koji se odnose na ispitivanje požara imaju za cilj određivanje performansi materijala u pogledu plamena, dima i toksičnosti (FST).Nekoliko testova je široko korišteno za određivanje otpornosti materijala na ove 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 | "Propagacija plamena" |
| FAR 25.853 | “Standard plovidbenosti – unutrašnjost odjeljka” |
| NF T 51-071 | “Indeks kiseonika” |
| NF C 20-455 | “Test užarene žice” |
| DIN 53438 | "Propagacija 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 – blistavi panel” |
| Toksičnost | |
| SMP 800C | “Testiranje toksičnosti” |
| BS 6853 | “Emisija dima” |
| NF X 70-100 | “Testiranje toksičnosti” |
| ATS 1000.01 | “Gustoća dima” |
| Smoke Generation | |
| BS 6401 | “Specifična optička gustina dima” |
| BS 6853 | “Emisija dima” |
| NES 711 | “Indeks dima produkata sagorevanja” |
| ASTM D2843 | “Gustoća dima od zapaljene plastike” |
| ISO CD5659 | “Specifična optička gustina – stvaranje dima” |
| ATS 1000.01 | “Gustoća dima” |
| DIN 54837 | “Generacija dima” |
Testiranje otpornosti na gorenje
U većini testova koji mjere otpornost na gorenje, prikladna ljepila su ona koja ne nastavljaju gorjeti ni u jednom značajnom periodu nakon uklanjanja izvora paljenja.U ovim testovima očvrsnuti uzorak ljepila može biti podvrgnut paljenju neovisno o prianjanju (ljepilo se testira kao slobodan film).
Iako ovaj pristup ne simulira praktičnu stvarnost, on pruža korisne podatke o relativnoj otpornosti ljepila na gorenje.
Također se mogu testirati strukture uzoraka sa ljepilom i adherendom.Ovi rezultati mogu biti reprezentativniji za učinak ljepila u stvarnom požaru jer doprinos koji daje adherent može biti pozitivan ili negativan.
UL-94 Test vertikalnog sagorevanja
Pruža preliminarnu procjenu relativne zapaljivosti i kapanja za polimere koji se koriste u električnoj opremi, elektronskim uređajima, uređajima i drugim aplikacijama.On se bavi takvim karakteristikama krajnje upotrebe kao što su paljenje, brzina sagorevanja, širenje plamena, doprinos goriva, intenzitet sagorevanja i proizvodi sagorevanja.
Rad i postavljanje – U ovom testu film ili uzorak obložene podloge postavljen je okomito u kućište bez propuha.Gorionik se stavlja ispod uzorka na 10 sekundi, a trajanje plamena se vremenski određuje.Zabilježava se svako kapanje koje zapali kirurški pamuk postavljen 12 inča ispod uzorka.
Test ima nekoliko klasifikacija:
94 V-0: Nijedan uzorak nema plameno sagorijevanje duže od 10 sekundi nakon paljenja.Uzorci ne izgaraju do stezaljke za držanje, ne kapaju i ne zapale pamuk, niti imaju užareno sagorijevanje koje traje 30 sekundi nakon uklanjanja ispitnog plamena.
94 V-1: Nijedan uzorak ne smije imati plameno sagorijevanje duže od 30 sekundi nakon svakog paljenja.Uzorci ne izgaraju do stezaljke za držanje, ne kapaju i ne zapale pamuk, niti imaju naknadni sjaj duži od 60 sekundi.
94 V-2: Ovo uključuje iste kriterije kao V-1, osim što se uzorcima dozvoljava da kapaju i zapale pamuk ispod uzorka.
Druge strategije za mjerenje otpornosti na gorenje
Druga metoda za mjerenje otpornosti materijala na gorenje je mjerenje graničnog indeksa kisika (LOI).LOI je minimalna koncentracija kisika izražena kao volumenski postotak mješavine kisika i dušika koja samo podržava plameno sagorijevanje materijala na početku na sobnoj temperaturi.
Otpornost ljepila na visoke temperature u slučaju požara zahtijeva posebnu pažnju osim plamena, dima i toksičnosti.Često podloga štiti ljepilo od požara.Međutim, ako se ljepilo olabavi ili degradira zbog temperature vatre, spoj može propasti, uzrokujući odvajanje podloge i ljepila.Ako se to dogodi, sam ljepilo postaje izloženo zajedno sa sekundarnom podlogom.Ove svježe površine tada mogu dodatno doprinijeti požaru.
NIST komora za gustinu dima (ASTM D2843, BS 6401) se široko koristi u svim industrijskim sektorima za određivanje dima koji stvaraju čvrsti materijali i sklopovi postavljeni u vertikalnom položaju unutar zatvorene komore.Gustina dima se mjeri optički.
Kada je ljepilo u sendviču između dvije podloge, otpornost na vatru i toplinska provodljivost podloge kontroliraju razgradnju i emisiju dima ljepila.
U testovima gustine dima, ljepila se mogu testirati sami kao slobodni premaz kako bi se nametnuli najgore stanje.
Pronađite odgovarajući stepen otpornosti na plamen
Pogledajte široku paletu otpornih na vatru dostupnih na tržištu danas, analizirajte tehničke podatke svakog proizvoda, potražite tehničku pomoć ili zatražite uzorke.
TF-101, TF-201, TF-AMP
