Aplikácia lepidla / tmelu / lepenia retardérov horenia
Stavebné pole:Montáž protipožiarnych dverí, firewallov, protipožiarnych dosiek
Elektronické a elektrické pole:Dosky s plošnými spojmi, elektronické súčiastky
Automobilový priemysel:Sedadlá, palubné dosky, výplne dverí
Letectvo a kozmonautika:Letecké prístroje, konštrukcie kozmických lodí
Domáce potreby:Nábytok, podlahy, tapety
Prenosová lepiaca páska spomaľujúca horenie:Vynikajúci na kovy, peny a plasty ako polyetylén
Fungovanie spomaľovačov horenia
Retardéry horenia inhibujú alebo odďaľujú šírenie ohňa potlačením chemických reakcií v plameni alebo vytvorením ochrannej vrstvy na povrchu materiálu.
Môžu byť zmiešané so základným materiálom (aditívne retardéry horenia) alebo s ním chemicky spojené (reaktívne retardéry horenia).Minerálne retardéry horenia sú typicky aditívne, zatiaľ čo organické zlúčeniny môžu byť buď reaktívne alebo aditívne.
Navrhovanie protipožiarnych lepidiel
Požiar má v skutočnosti štyri fázy:
Zasvätenie
rast
Ustálený stav a
Rozpad
Porovnanie teplôt degradácie typického termosetového lepidla
S tými dosiahnutými v rôznych fázach požiaru
Každý stav má zodpovedajúcu teplotu degradácie, ako je znázornené na obrázku.Pri navrhovaní ohňovzdorného lepidla musia formulátori vynaložiť svoje úsilie na dodanie teplotnej odolnosti v správnom štádiu požiaru pre danú aplikáciu:
● Napríklad pri výrobe elektroniky musí lepidlo potlačiť akúkoľvek tendenciu elektronického komponentu vznietiť sa – alebo iniciovať – ak dôjde k poruche spôsobenému nárastom teploty.
● Na lepenie dlaždíc alebo panelov je potrebné, aby lepidlá odolávali oddeleniu v štádiu rastu a v ustálenom stave, aj keď sú v priamom kontakte s plameňom.
● Musia tiež minimalizovať emisie toxických plynov a dymu.Nosné konštrukcie pravdepodobne zažijú všetky štyri fázy požiaru.
Obmedzenie cyklu spaľovania
Aby sa obmedzil cyklus spaľovania, jeden alebo niekoľko procesov prispievajúcich k požiaru sa musí odstrániť buď:
● Odstránenie prchavého paliva, napríklad chladením
● Výroba tepelnej bariéry, napr. zuhoľnatením, čím sa eliminuje palivo znížením prestupu tepla, príp
● Uhasenie reťazových reakcií v plameni, napríklad pridaním vhodných lapačov radikálov
Prísady spomaľujúce horenie to dosahujú chemickým a/alebo fyzikálnym pôsobením v kondenzovanej (pevnej) fáze alebo v plynnej fáze tým, že poskytujú jednu z nasledujúcich funkcií:
●Formovače char:Zvyčajne zlúčeniny fosforu, ktoré odstraňujú zdroj uhlíkového paliva a poskytujú izolačnú vrstvu proti teplu ohňa.Existujú dva mechanizmy tvorby uhlia:
Presmerovanie chemických reakcií, ktoré sa podieľajú na rozklade, v prospech reakcií poskytujúcich uhlík skôr ako CO alebo CO2 a
Tvorba povrchovej vrstvy ochranného zuhoľnatenia
●Pohlcovače tepla:Zvyčajne hydráty kovov, ako je trihydrát hliníka alebo hydroxid horečnatý, ktoré odoberajú teplo odparovaním vody zo štruktúry retardéra horenia.
●Hasiče plameňa:Zvyčajne halogénové systémy na báze brómu alebo chlóru, ktoré interferujú s reakciami v plameni.
● Synergisti:Zvyčajne zlúčeniny antimónu, ktoré zvyšujú výkon zhášača plameňa.
Význam retardérov horenia v požiarnej ochrane
Spomaľovače horenia sú dôležitou súčasťou požiarnej ochrany, pretože nielen znižujú riziko vzniku požiaru, ale aj jeho šírenia.To zvyšuje únikový čas, a tým chráni ľudí, majetok a životné prostredie.
Existuje mnoho spôsobov, ako vytvoriť lepidlo ako spomaľovač horenia.Pozrime sa podrobne na klasifikáciu retardérov horenia.
Požiadavka na lepidlá spomaľujúce horenie sa zvyšuje a ich použitie sa rozširuje na množstvo rôznych priemyselných odvetví, ako je napríklad letectvo, stavebníctvo, elektronika a verejná doprava (najmä vlaky).
1: Takže jedným zo zrejmých kľúčových kritérií je byť ohňovzdorný/nehorľavý, alebo ešte lepšie, potláčať plameň – správne spomaľovač horenia.
2: Lepidlo by nemalo vydávať nadmerný alebo toxický dym.
3: Lepidlo si musí zachovať svoju štrukturálnu integritu pri vysokých teplotách (mať čo najlepšiu tepelnú odolnosť).
4: Rozložený lepiaci materiál by nemal obsahovať toxické vedľajšie produkty.
Zdá sa, že prísť s lepidlom, ktoré by vyhovovalo týmto požiadavkám, je náročné – a v tomto štádiu ešte neboli ani stanovené viskozita, farba, rýchlosť vytvrdzovania a preferovaná metóda vytvrdzovania, vyplnenie medzier, pevnosť, tepelná vodivosť a balenie. zvážiť.Vývojoví chemici sa však tešia z dobrej výzvy, takže PRIDAJTE TO!
Environmentálne predpisy majú tendenciu byť špecifické pre priemysel a región
Zistilo sa, že veľká skupina študovaných retardérov horenia má dobrý environmentálny a zdravotný profil.Toto sú:
● Polyfosfát amónny
● Dietylfosfinát hlinitý
● Hydroxid hlinitý
● Hydroxid horečnatý
● Melamín polyfosfát
● Dihydrooxafosfafenantrén
● Cíničitan zinočnatý
● Hydroxyciničitan zinočnatý
Spomalenie horenia
Lepidlá môžu byť vyvinuté tak, aby zodpovedali posuvnej škále ohňovzdornosti – tu sú podrobnosti o klasifikácii Underwriters Laboratory Testing.Ako výrobcovia lepidiel zaznamenávame požiadavky hlavne na UL94 V-0 a príležitostne na HB.
UL94
● HB: pomalé horenie na horizontálnej vzorke.Rýchlosť horenia < 76 mm/min pre hrúbku < 3 mm alebo sa horenie zastaví pred 100 mm
● V-2: (vertikálne) horenie sa zastaví do 30 sekúnd a akékoľvek kvapky môžu horieť
● V-1: (vertikálne) horenie sa zastaví do 30 sekúnd a odkvapkávanie je povolené (ale musíniehorieť)
● V-0 (vertikálne) horenie sa zastaví za menej ako 10 sekúnd a kvapkanie je povolené (ale musíniehorieť)
● 5VB (vertikálna vzorka plaku) horenie sa zastaví za <60 sekúnd, bez kvapkania;vzorka môže vytvoriť dieru.
● 5VA ako vyššie, ale nie je dovolené vytvoriť dieru.
Dve posledné klasifikácie by sa týkali lepeného panelu skôr ako vzorky lepidla.
Testovanie je celkom jednoduché a nevyžaduje sofistikované vybavenie, tu je základné nastavenie testu:
Urobiť tento test len na niektorých lepidlách môže byť dosť zložité.Najmä pre lepidlá, ktoré mimo uzavretého spoja nevytvrdnú správne.V tomto prípade môžete testovať iba medzi lepenými podkladmi.Avšak epoxidové lepidlo a UV lepidlá môžu byť vytvrdené ako pevná skúšobná vzorka.Potom vložte skúšobnú vzorku do čeľustí upínacieho stojana.Majte v blízkosti vedro s pieskom a dôrazne odporúčame robiť to pri odsávaní alebo v digestore.Nespúšťajte žiadne dymové hlásiče!Najmä tie, ktoré sú priamo spojené s pohotovostnými službami.Zachyťte exemplár v ohni a načasujte, ako dlho trvá, kým plameň zhasne.Skontrolujte, či zospodu nie sú nejaké kvapky (dúfajme, že máte na mieste jednorazový podnos; inak, zbohom, pekná pracovná doska).
Chemici lepidiel kombinujú množstvo prísad, aby vytvorili lepidlá spomaľujúce horenie – a niekedy dokonca aj na uhasenie plameňov (hoci túto vlastnosť je v súčasnosti ťažšie dosiahnuť, keďže mnohí výrobcovia tovaru teraz požadujú bezhalogénové formulácie).
Medzi prísady do ohňovzdorných lepidiel patria
● Organické zlúčeniny tvoriace uhoľ, ktoré pomáhajú znižovať teplo a dym a chránia materiál pod nimi pred ďalším spaľovaním.
● Pohlcovače tepla, to sú normálne hydráty kovov, ktoré pomáhajú poskytnúť lepidlu skvelé tepelné vlastnosti (často sa lepidlá spomaľujúce horenie vyberajú pre aplikácie lepenia chladiča, kde sa vyžaduje maximálna tepelná vodivosť).
Je to starostlivá rovnováha, pretože tieto prísady spôsobia interferenciu s inými vlastnosťami lepidla, ako je pevnosť, reológia, rýchlosť vytvrdzovania, flexibilita atď.
Existuje rozdiel medzi ohňovzdornými lepidlami a nehorľavými lepidlami?
Áno!Existuje.Oba pojmy sa v článku spomínali, ale pravdepodobne je najlepšie uviesť príbeh na pravú mieru.
Ohňovzdorné lepidlá
často ide o produkty ako anorganické lepiace tmely a tmely.Nehoria a odolávajú extrémnym teplotám.Aplikácie pre tieto typy produktov zahŕňajú vysoké pece, pece atď. Nerobia nič, aby zastavili horenie zostavy.Ale robia skvelú prácu, keď držia všetky horiace kúsky pohromade.
Lepidlá spomaľujúce horenie
Tie pomáhajú uhasiť plamene a spomaľujú šírenie ohňa.
Mnoho priemyselných odvetví hľadá tieto typy lepidiel
● Elektronika– na zalievanie a zapuzdrenie elektroniky, lepenie chladičov, dosiek plošných spojov atď. Elektronický skrat môže ľahko vyvolať požiar.PCB však obsahujú zlúčeniny spomaľujúce horenie – často je dôležité, aby tieto vlastnosti mali aj lepidlá.
● Stavebníctvo– obklady a podlahy (najmä vo verejných priestoroch) musia byť často nehorľavé a musia byť spojené lepidlom spomaľujúcim horenie.
● Verejná doprava– vlakové vagóny, interiéry autobusov, električky atď. Použitie lepidiel spomaľujúcich horenie zahŕňa lepenie kompozitných panelov, podláh a iného príslušenstva a príslušenstva.Lepidlá nielenže pomáhajú zastaviť šírenie ohňa.Poskytujú však estetický spoj bez potreby nevzhľadných (a hrkajúcich) mechanických spojovacích prvkov.
● Lietadlá– ako už bolo spomenuté, materiály interiéru kabíny podliehajú prísnym predpisom.Musia byť ohňovzdorné a počas požiaru nesmú zapĺňať kabínu čiernym dymom.
Normy a skúšobné metódy pre retardéry horenia
Normy týkajúce sa požiarneho testovania sú zamerané na určenie vlastností materiálu vzhľadom na plameň, dym a toxicitu (FST).Na stanovenie odolnosti materiálov voči týmto podmienkam sa široko používa niekoľko testov.
Vybrané testy spomaľovačov horenia
| Odolnosť proti horeniu | |
| ASTM D635 | "Rýchlosť horenia plastov" |
| ASTM E162 | „Horľavosť plastových materiálov“ |
| UL 94 | „Horľavosť plastových materiálov“ |
| ISO 5657 | „Zápalnosť stavebných výrobkov“ |
| BS 6853 | "Šírenie plameňa" |
| ĎALEKO 25,853 | „Štandard letovej spôsobilosti – interiéry oddelení“ |
| NF T 51-071 | "Kyslíkový index" |
| NF C 20-455 | "Test žeravého drôtu" |
| DIN 53438 | "Šírenie plameňa" |
| Odolnosť voči vysokým teplotám | |
| BS 476 časť č. 7 | „Povrchové šírenie plameňa – stavebné materiály“ |
| DIN 4172 | "Požiarne správanie stavebných materiálov" |
| ASTM E648 | „Podlahové krytiny – sálavý panel“ |
| Toxicita | |
| SMP 800C | "Testovanie toxicity" |
| BS 6853 | "Emisie dymu" |
| NF X 70-100 | "Testovanie toxicity" |
| ATS 1000,01 | “Hustota dymu” |
| Generácia dymu | |
| BS 6401 | „Špecifická optická hustota dymu“ |
| BS 6853 | "Emisie dymu" |
| NES 711 | „Index dymu produktov spaľovania“ |
| ASTM D2843 | „Hustota dymu z horiacich plastov“ |
| ISO CD5659 | „Špecifická optická hustota – tvorba dymu“ |
| ATS 1000,01 | “Hustota dymu” |
| DIN 54837 | "Generácia dymu" |
Testovanie odolnosti proti horeniu
Vo väčšine testov, ktoré merajú odolnosť proti horeniu, sú vhodné lepidlá také, ktoré po odstránení zdroja vznietenia nepokračujú v horení počas žiadnej významnej doby.V týchto testoch môže byť vytvrdená vzorka lepidla vystavená vznieteniu nezávisle od akéhokoľvek lepidla (lepidlo sa testuje ako voľný film).
Hoci tento prístup nesimuluje praktickú realitu, poskytuje užitočné údaje o relatívnej odolnosti lepidla voči horeniu.
Môžu sa tiež testovať vzorky štruktúr s lepidlom aj lepidlom.Tieto výsledky môžu viac reprezentovať vlastnosti lepidla pri skutočnom požiari, pretože príspevok lepidla môže byť pozitívny alebo negatívny.
Test vertikálneho horenia UL-94
Poskytuje predbežné hodnotenie relatívnej horľavosti a odkvapkávania polymérov používaných v elektrických zariadeniach, elektronických zariadeniach, prístrojoch a iných aplikáciách.Zaoberá sa charakteristikami konečného použitia vznietenia, rýchlosti horenia, šírenia plameňa, príspevku paliva, intenzity horenia a produktov spaľovania.
Spracovanie a nastavenie - V tomto teste sa vzorka filmu alebo potiahnutého substrátu namontuje vertikálne do krytu bez prievanu.Horák sa umiestni pod vzorku na 10 sekúnd a načasuje sa doba horenia.Zaznamená sa každé kvapkanie, ktoré zapáli chirurgickú bavlnu umiestnenú 12 palcov pod vzorkou.
Test má niekoľko klasifikácií:
94 V-0: Žiadna vzorka nespaľuje plameňom dlhšie ako 10 sekúnd po zapálení.Vzorky nehoria až po prídržnú svorku, nekvapkajú a nezapaľujú bavlnu, alebo žeravé horenie pretrváva 30 sekúnd po odstránení skúšobného plameňa.
94 V-1: Žiadna vzorka nesmie horieť plameňom dlhšie ako 30 sekúnd po každom zapálení.Vzorky nehoria až po prídržnú svorku, nekvapkajú a nezapaľujú vatu, alebo majú dosvit dlhšie ako 60 sekúnd.
94 V-2: Zahŕňa rovnaké kritériá ako V-1, okrem toho, že vzorky sa nechajú odkvapkať a zapáliť bavlnu pod vzorkou.
Ďalšie stratégie na meranie odolnosti proti horeniu
Ďalšou metódou merania odolnosti materiálu proti horeniu je meranie limitného kyslíkového indexu (LOI).LOI je minimálna koncentrácia kyslíka vyjadrená ako objemové percento zmesi kyslíka a dusíka, ktorá práve podporuje plameňové spaľovanie materiálu pôvodne pri izbovej teplote.
Odolnosť lepidla voči vysokým teplotám v prípade požiaru vyžaduje osobitnú pozornosť okrem účinkov plameňa, dymu a toxicity.Substrát často chráni lepidlo pred ohňom.Ak sa však lepidlo uvoľní alebo degraduje v dôsledku teploty ohňa, spoj môže zlyhať a spôsobiť oddelenie podkladu a lepidla.Ak k tomu dôjde, odkryje sa samotné lepidlo spolu so sekundárnym substrátom.Tieto čerstvé povrchy potom môžu ďalej prispievať k požiaru.
Komora pre hustotu dymu NIST (ASTM D2843, BS 6401) sa široko používa vo všetkých priemyselných odvetviach na stanovenie dymu generovaného pevnými materiálmi a zostavami namontovanými vo vertikálnej polohe v uzavretej komore.Hustota dymu sa meria opticky.
Keď je lepidlo vložené medzi dva substráty, požiarna odolnosť a tepelná vodivosť substrátov riadi rozklad a emisiu dymu lepidla
Pri testoch hustoty dymu môžu byť lepidlá testované samostatne ako voľný náter, aby sa dosiahol najhorší prípad.
Nájdite vhodnú triedu spomaľovača horenia
Pozrite si širokú škálu typov spomaľovačov horenia dostupných na dnešnom trhu, analyzujte technické údaje každého produktu, získajte technickú pomoc alebo si vyžiadajte vzorky.
TF-101, TF-201, TF-AMP
