Наношење лепка / заптивача / успоривача пламена за лепљење
Грађевинска област:Уградња противпожарних врата, заштитних зидова, противпожарних плоча
Електронска и електрична област:Штампане плоче, електронске компоненте
Аутомобилска индустрија:Седишта, инструмент табле, панели врата
Ваздухопловна област:Авијацијски инструменти, структуре свемирских летелица
Кућни предмети:Намештај, подови, тапете
Лепљива трака за пренос отпорна на пламен:Одлично за метале, пене и пластику као што је полиетилен
Функционисање успоривача пламена
Успоривачи горења инхибирају или одлажу ширење ватре сузбијањем хемијских реакција у пламену или формирањем заштитног слоја на површини материјала.
Могу се помешати са основним материјалом (адитивни успоривачи пламена) или хемијски везати за њега (реактивни успоривачи пламена). Минерални успоривачи пламена су обично адитивни, док органска једињења могу бити реактивна или адитивна.
Дизајнирање лепка отпорног на ватру
Пожар ефикасно има четири фазе:
Иницијација
Раст
Стационарно стање и
Распад
Поређење температура разградње типичног термореактивног лепка
Са онима који су достигли различите фазе пожара
Свако стање има одговарајућу температуру разградње као што је приказано на слици. Приликом пројектовања лепка за успоравање горења, формулатори морају уложити напоре у постизање отпорности на температуру у одговарајућој фази пожара за примену:
● У електронској производњи, на пример, лепило мора да сузбије сваку тенденцију електронске компоненте да се запали - или иницира - ако дође до пораста температуре изазваног кваром.
● За лепљење плочица или панела, лепкови морају бити отпорни на одвајање у фазама раста и стабилног стања, чак и када су у директном контакту са пламеном.
● Такође морају да минимизирају емисију токсичних гасова и дима. Носеће конструкције ће вероватно искусити све четири фазе пожара.
Ограничавајући циклус сагоревања
Да би се ограничио циклус сагоревања, један или више процеса који доприносе пожару морају се уклонити на следећи начин:
● Уклањање испарљивог горива, као што је хлађење
● Производња термичке баријере, као што је угљенисање, чиме се елиминише гориво смањењем преноса топлоте, или
● Гашење ланчаних реакција у пламену, као што је додавање одговарајућих хватача радикала
Адитиви за успоравање пламена то раде хемијским и/или физичким деловањем у кондензованој (чврстој) фази или у гасовитој фази пружајући једну од следећих функција:
●Форматори угља:Обично једињења фосфора, која уклањају извор угљеника као горива и пружају изолациони слој од топлоте ватре. Постоје два механизма за формирање угљениса:
Преусмеравање хемијских реакција укључених у разградњу у корист реакција које дају угљеник уместо CO или CO2 и
Формирање површинског слоја заштитног угља
●Апсорбери топлоте:Обично метални хидрати, као што су алуминијум трихидрат или магнезијум хидроксид, који уклањају топлоту испаравањем воде из структуре средства за успоравање пламена.
●Гасиоци пламена:Обично халогени системи на бази брома или хлора који ометају реакције у пламену.
● Синергисти:Обично једињења антимона, која побољшавају перформансе гашења пламена.
Значај успоривача пламена у заштити од пожара
Успоривачи горења су важан део заштите од пожара јер не само да смањују ризик од избијања пожара, већ и ризик од његовог ширења. Ово повећава време бекства и тиме штити људе, имовину и животну средину.
Постоји много начина да се лепак успостави као успоривач пламена. Хајде да детаљно разумемо класификацију успоривача пламена.
Потражња за лепковима отпорним на ватру расте и њихова употреба се шири на бројне различите индустријске секторе, укључујући примере ваздухопловства, грађевинарства, електронике и јавног превоза (посебно возова).
1: Дакле, један од очигледних кључних критеријума је да буде отпоран на пламен / не гори или, још боље, да инхибира пламен – тачније, да буде успоривач горења.
2: Лепак не сме да испушта прекомерни или токсични дим.
3: Лепак треба да одржи свој структурни интегритет на високим температурама (да има што бољу отпорност на температуру).
4: Разложени лепљиви материјал не би требало да садржи токсичне нуспроизводе.
Изгледа као тежак задатак осмислити лепак који може да испуни ове захтеве – а у овој фази, вискозитет, боја, брзина стврдњавања и преферирани метод стврдњавања, попуњавање празнина, перформансе чврстоће, топлотна проводљивост и паковање нису чак ни разматрани. Али хемичари који су у развоју уживају у добром изазову, зато САМ САМО НАПРЕД!
Прописи о заштити животне средине су обично специфични за индустрију и регион
Утврђено је да велика група проучаваних успоривача горења има добар еколошки и здравствени профил. То су:
● Амонијум полифосфат
● Алуминијум диетилфосфинат
● Алуминијум хидроксид
● Магнезијум хидроксид
● Меламин полифосфат
● Дихидрооксафосфафенантрен
● Цинк станат
● Цинк хидроксстанат
Отпорност на пламен
Лепкови се могу развити тако да одговарају клизној скали отпорности на ватру – ево детаља о класификацијама Ундервритерс Лабораторијског тестирања. Као произвођачи лепкова, видимо захтеве углавном за UL94 V-0, а повремено и за HB.
УЛ94
● HB: споро горење на хоризонталном узорку. Брзина горења <76 mm/min за дебљину <3 mm или горење престаје пре 100 mm
● V-2: (вертикално) горење престаје за <30 секунди и евентуално капање може да буде пламен
● V-1: (вертикално) горење престаје за <30 секунди, а капљање је дозвољено (али моранегори)
● V-0 (вертикално) горење престаје за <10 секунди, а капљање је дозвољено (али моранегори)
● 5VB (вертикални узорак плака) горење престаје за <60 секунди, нема капања; узорак може да створи рупу.
● 5VA као горе, али није дозвољено стварање рупе.
Две последње класификације би се односиле на лепљену плочу, а не на узорак лепка.
Тестирање је прилично једноставно и не захтева софистицирану опрему, ево основне поставке теста:
Може бити прилично тешко урадити овај тест само на неким лепковима. Посебно за лепкове који се неће правилно стврднути ван затвореног споја. У овом случају, можете тестирати само између лепљених подлога. Међутим, епоксидни лепак и УВ лепкови могу се стврднути као чврсти испитни узорак. Затим, уметните испитни узорак у чељусти стезног сталака. Држите канту са песком у близини и топло препоручујемо да то радите под усисавањем или у димоходу. Не палите никакве детекторе дима! Поготово оне који су директно повезани са службама за хитне случајеве. Ухватите узорак на пламену и измерите колико је времена потребно да се пламен угаси. Проверите да ли има капљања испод (надамо се да имате послужавник за једнократну употребу; у супротном, збогом лепој радној површини).
Хемичари који производе лепкове комбинују бројне адитиве како би направили лепкове отпорне на ватру – а понекад чак и да би угасили пламен (мада је ову особину данас теже постићи, јер многи произвођачи робе сада захтевају формулације без халогена).
Адитиви за лепкове отпорне на ватру укључују
● Органска једињења која стварају угаљ, а помажу у смањењу топлоте и дима и штите материјал испод од даљег сагоревања.
● Апсорбери топлоте, то су нормални метални хидрати који помажу да лепак добије одлична термичка својства (често се лепкови за успоравање горења бирају за примене лепљења хладњака где је потребна максимална топлотна проводљивост).
То је пажљива равнотежа јер ће ови адитиви ометати друга својства лепка као што су чврстоћа, реологија, брзина стврдњавања, флексибилност итд.
Да ли постоји разлика између лепкова отпорних на ватру и лепкова успоривача ватре?
Да! Постоји. Оба термина су се помињала у чланку, али је вероватно најбоље да разјаснимо ствари.
Лепкови отпорни на ватру
То су често производи као што су неоргански лепкови и заптивачи. Они не горе и подносе екстремне температуре. Примене за ове врсте производа укључују високе пећи, рерне итд. Они не раде ништа да зауставе горење склопа. Али одлично држе све запаљене делове заједно.
Лепкови за успоравање ватре
Ови поступци помажу у гашењу пламена и успоравању ширења пожара.
Многе индустрије траже ове врсте лепкова
● Електроника– за заливање и капсулирање електронике, лепљење хладњака, штампаних плоча итд. Кратки спој у електроници може лако изазвати пожар. Али ПЦБ-ови садрже једињења за успоравање горења – често је важно да и лепкови имају ова својства.
● Грађевинарство– облоге и подови (посебно у јавним просторијама) често морају бити негорући и лепљени ватроотпорним лепком.
● Јавни превоз– вагони возова, ентеријери аутобуса, трамваји итд. Примене лепкова за успоравање пламена укључују лепљење композитних панела, подних облога и других елемената и фитинга. Лепкови не само да помажу у заустављању ширења ватре. Већ пружају и естетски спој без потребе за ружним (и звецкајућим) механичким причвршћивачима.
● Авион– као што је раније поменуто, материјали за унутрашњост кабине подлежу строгим прописима. Морају бити ватроотпорни и не смеју испуњавати кабину црним димом током пожара.
Стандарди и методе испитивања за успориваче пламена
Стандарди који се односе на испитивање отпорности на ватру имају за циљ одређивање перформанси материјала у погледу пламена, дима и токсичности (FST). Неколико тестова се широко користи за одређивање отпорности материјала на ове услове.
Одабрани тестови за успориваче пламена
| Отпорност на горење | |
| АСТМ Д635 | „Брзина сагоревања пластике“ |
| АСТМ Е162 | „Запаљивост пластичних материјала“ |
| УЛ 94 | „Запаљивост пластичних материјала“ |
| ИСО 5657 | „Запаљивост грађевинских производа“ |
| БС 6853 | „Ширење пламена“ |
| ФАР 25.853 | „Стандард пловидбености – Унутрашњост одељка“ |
| НФ Т 51-071 | „Индекс кисеоника“ |
| НФ Ц 20-455 | „Тест усијане жице“ |
| ДИН 53438 | „Ширење пламена“ |
| Отпорност на високе температуре | |
| BS 476 део бр. 7 | „Површинско ширење пламена – грађевински материјали“ |
| ДИН 4172 | „Понашање грађевинског материјала у условима пожара“ |
| АСТМ Е648 | „Подне облоге – Зрачећи панел“ |
| Токсичност | |
| СМП 800Ц | „Тестирање токсичности“ |
| БС 6853 | „Емисија дима“ |
| НФ X 70-100 | „Тестирање токсичности“ |
| 1000,01 ATS | „Густина дима“ |
| Стварање дима | |
| БС 6401 | „Специфична оптичка густина дима“ |
| БС 6853 | „Емисија дима“ |
| НЕС 711 | „Индекс дима производа сагоревања“ |
| АСТМ Д2843 | „Густина дима од сагоревања пластике“ |
| ИСО ЦД5659 | „Специфична оптичка густина – стварање дима“ |
| 1000,01 ATS | „Густина дима“ |
| ДИН 54837 | „Генерација дима“ |
Тестирање отпорности на горење
У већини тестова који мере отпорност на горење, погодни лепкови су они који не настављају да горе значајан период након уклањања извора паљења. У овим тестовима, узорак очврслог лепка може бити подвргнут паљењу независно од било ког лепка (лепило се тестира као слободан филм).
Иако овај приступ не симулира практичну стварност, он пружа корисне податке о релативној отпорности лепка на горење.
Такође се могу тестирати узорци структура са лепком и адхезивним средством. Ови резултати могу бити репрезентативнији за перформансе лепка у стварном пожару, јер допринос који пружа адхезивно средство може бити позитиван или негативан.
UL-94 Вертикални тест горења
Пружа прелиминарну процену релативне запаљивости и капљања за полимере који се користе у електричној опреми, електронским уређајима, апаратима и другим применама. Бави се карактеристикама крајње употребе као што су паљење, брзина сагоревања, ширење пламена, допринос горива, интензитет сагоревања и производи сагоревања.
Рад и подешавање - У овом тесту, узорак филма или премазане подлоге се поставља вертикално у кућиште без промаје. Горионик се поставља испод узорка на 10 секунди, а трајање пламена се мери. Бележи се свако капање које запали хируршки памук постављен 30 цм испод узорка.
Тест има неколико класификација:
94 V-0: Ниједан узорак не сагорева пламеном дуже од 10 секунди након паљења. Узорци не сагоревају до стезаљке, не капљу и не пале вату, нити имају жар који траје 30 секунди након уклањања пламена за испитивање.
94 V-1: Ниједан узорак не сме имати пламено сагоревање дуже од 30 секунди након сваког паљења. Узорци не смеју да сагоревају до стезаљке, да капљу и пале вату, нити да имају накнадно светљење дуже од 60 секунди.
94 V-2: Ово укључује исте критеријуме као V-1, осим што се узорцима дозвољава да капљу и запале памук испод узорка.
Друге стратегије за мерење отпорности на горење
Друга метода за мерење отпорности материјала на горење је мерење граничног индекса кисеоника (LOI). LOI је минимална концентрација кисеоника изражена као запремински проценат смеше кисеоника и азота која једва подржава пламено сагоревање материјала у почетку на собној температури.
Отпорност лепка на високе температуре у случају пожара захтева посебну пажњу, поред ефеката пламена, дима и токсичности. Често ће подлога заштитити лепак од пожара. Међутим, ако се лепак олабави или деградира услед температуре пожара, спој може да пукне, што узрокује одвајање подлоге и лепка. Ако се то деси, сам лепак постаје изложен заједно са секундарном подлогом. Ове свеже површине затим могу додатно допринети пожару.
NIST комора за густину дима (ASTM D2843, BS 6401) се широко користи у свим индустријским секторима за одређивање дима који стварају чврсти материјали и склопови монтирани у вертикалном положају унутар затворене коморе. Густина дима се мери оптички.
Када се лепак налази између две подлоге, отпорност на ватру и топлотна проводљивост подлога контролишу разградњу и емисију дима лепка.
У тестовима густине дима, лепкови се могу тестирати сами као слободни премаз како би се утврдио најгори могући услов.
Пронађите одговарајућу класу отпорности на пламен
Погледајте широк асортиман отпорних на пламен доступних на тржишту данас, анализирајте техничке податке сваког производа, добијте техничку помоћ или затражите узорке.
ТФ-101, ТФ-201, ТФ-АМП
