Uporaba zaviralcev gorenja lepila/tesnila/lepljenja
Gradbeno področje:Montaža protipožarnih vrat, požarnih zidov, protipožarnih plošč
Elektronsko in električno polje:Vezja, elektronske komponente
Avtomobilska industrija:Sedeži, armaturne plošče, vratne plošče
Področje letalstva:Letalski instrumenti, strukture vesoljskih plovil
Gospodinjski predmeti:Pohištvo, tla, tapete
Ognjevarni lepilni prenosni trak:Odlično za kovine, pene in plastiko, kot je polietilen
Delovanje zaviralcev gorenja
Zaviralci gorenja zavirajo ali upočasnijo širjenje ognja z zaviranjem kemičnih reakcij v plamenu ali s tvorbo zaščitne plasti na površini materiala.
Lahko so pomešani z osnovnim materialom (aditivni zaviralci gorenja) ali kemično vezani nanj (reaktivni zaviralci gorenja).Mineralni zaviralci gorenja so običajno aditivi, medtem ko so organske spojine lahko reaktivne ali aditive.
Oblikovanje ognjevarnega lepila
Požar ima dejansko štiri stopnje:
Iniciacija
Rast
Stabilno stanje in
Razpad
Primerjava temperatur razgradnje tipičnega duroplastnega lepila
S tistimi, ki so v različnih fazah požara
Vsako stanje ima ustrezno temperaturo razgradnje, kot je prikazano na sliki.Pri oblikovanju ognjevarnega lepila se morajo formulatorji potruditi, da zagotovijo temperaturno odpornost na pravi stopnji ognja za aplikacijo:
● V proizvodnji elektronike, na primer, mora lepilo preprečiti kakršno koli težnjo elektronske komponente, da se vname – ali sproži –, če pride do zvišanja temperature zaradi napake.
● Za lepljenje ploščic ali plošč morajo biti lepila odporna na odvajanje v stopnjah rasti in stacionarnega stanja, tudi če so v neposrednem stiku s plamenom.
● Prav tako morajo čim bolj zmanjšati izpust strupenih plinov in dima.Nosilne konstrukcije bodo verjetno doživele vse štiri stopnje požara.
Omejitev cikla zgorevanja
Za omejitev cikla zgorevanja je treba enega ali več procesov, ki prispevajo k požaru, odstraniti z:
● Odstranitev hlapnega goriva, na primer s hlajenjem
● Izdelava toplotne pregrade, na primer z zoglenenjem, s čimer se odstrani gorivo z zmanjšanjem prenosa toplote ali
● Gašenje verižnih reakcij v plamenu, na primer z dodajanjem ustreznih lovilcev radikalov
Aditivi, ki zavirajo gorenje, to dosežejo s kemičnim in/ali fizikalnim delovanjem v kondenzirani (trdni) fazi ali v plinasti fazi z zagotavljanjem ene od naslednjih funkcij:
●Oblikovalci oglja:Običajno fosforjeve spojine, ki odstranijo vir ogljika in zagotovijo izolacijsko plast pred vročino ognja.Obstajata dva mehanizma za tvorjenje oglja:
Preusmeritev kemičnih reakcij, vključenih v razgradnjo, v korist reakcij, ki dajejo ogljik namesto CO ali CO2 in
Tvorba površinske plasti zaščitnega zoglenca
●Toplotni absorberji:Običajno kovinski hidrati, kot je aluminijev trihidrat ali magnezijev hidroksid, ki z izhlapevanjem vode odvajajo toploto iz strukture zaviralca gorenja.
●Dušilci plamena:Običajno halogenski sistemi na osnovi broma ali klora, ki motijo reakcije v plamenu.
● Sinergisti:Običajno antimonove spojine, ki izboljšajo delovanje dušilca plamena.
Pomen zaviralcev gorenja v požarni zaščiti
Zaviralci gorenja so pomemben del požarne zaščite, saj ne le zmanjšajo tveganje za nastanek požara, ampak tudi njegovo širjenje.To poveča čas pobega in tako zaščiti ljudi, lastnino in okolje.
Obstaja veliko načinov za uveljavitev lepila kot zaviralca ognja.Razumejmo podrobno razvrstitev zaviralcev gorenja.
Potreba po ognjeodpornih lepilih narašča in njihova uporaba se širi na številne primere različnih industrijskih sektorjev, vključno z vesoljstvom, gradbeništvom, elektroniko in javnim prevozom (zlasti vlaki).
1: Torej, eno od očitnih ključnih meril je, da je odporen proti ognju/negoreč ali, še bolje, zaviranje plamenov – ustrezno zaviranje ognja.
2: Lepilo ne sme oddajati prekomernega ali strupenega dima.
3: Lepilo mora ohraniti svojo strukturno celovitost pri visokih temperaturah (imeti čim boljšo temperaturno odpornost).
4: Razpadlo lepilo ne sme vsebovati strupenih stranskih produktov.
Videti je, da je težko pripraviti lepilo, ki bo ustrezalo tem zahtevam – in na tej stopnji viskoznost, barva, hitrost strjevanja in želena metoda strjevanja, zapolnitev vrzeli, zmogljivost trdnosti, toplotna prevodnost in embalaža sploh niso bili raziskani. upoštevati.Toda razvojni kemiki uživajo v dobrem izzivu, zato SI PRIDOBITE!
Okoljski predpisi so ponavadi specifični za panogo in regijo
Ugotovljeno je bilo, da ima velika skupina preučevanih zaviralcev gorenja dober okoljski in zdravstveni profil.To so:
● Amonijev polifosfat
● Aluminijev dietilfosfinat
● Aluminijev hidroksid
● Magnezijev hidroksid
● Melamin polifosfat
● Dihidrooksafosfafenantren
● Cinkov stanat
● Cinkov hidroksanat
Odpornost na gorenje
Lepila je mogoče razviti tako, da se ujemajo z drsečo lestvico odpornosti proti ognju – tukaj so podrobnosti o klasifikacijah Underwriters Laboratory Testing.Kot proizvajalci lepil opažamo zahteve predvsem za UL94 V-0 in občasno za HB.
UL94
● HB: počasno gorenje na vodoravnem vzorcu.Hitrost gorenja <76 mm/min za debelino <3 mm ali se gorenje ustavi pred 100 mm
● V-2: (navpično) gorenje se ustavi v <30 sekundah in vse kaplje so lahko goreče
● V-1: (navpično) gorenje se ustavi v <30 sekundah in kapljanje je dovoljeno (vendar moranegori)
● V-0 (navpično) gorenje se ustavi v <10 sekundah, kapljanje pa je dovoljeno (vendar moranegori)
● 5VB (navpični vzorec plaka) gorenje preneha v <60 sekundah, brez kapljanja;vzorec lahko razvije luknjo.
● 5VA kot zgoraj, vendar ni dovoljeno, da se razvije luknja.
Zadnji dve razvrstitvi bi se nanašali na lepljeno ploščo in ne na primerek lepila.
Testiranje je precej preprosto in ne zahteva sofisticirane opreme, tukaj je osnovna testna nastavitev:
Izvedba tega testa samo na nekaterih lepilih je lahko precej težavna.Še posebej za lepila, ki se ne strdijo pravilno zunaj zaprtega spoja.V tem primeru lahko testirate le med zlepljenimi substrati.Vendar se lahko epoksi lepilo in UV lepila strdijo kot trden preskusni vzorec.Nato vstavite preskusni primerek v čeljusti stojala sponke.V bližini imejte vedro s peskom in toplo priporočamo, da to počnete pod ekstrakcijo ali v dimni omari.Ne vklapljajte dimnih alarmov!Še posebej tisti, ki so neposredno povezani z urgentnimi službami.Primerek ujemite na ogenj in merite, koliko časa traja, da plamen ugasne.Preverite, ali spodaj kaplja (upajmo, da imate na mestu pladenj za enkratno uporabo; sicer pa adijo lepa delovna plošča).
Kemiki za lepila združujejo številne dodatke za izdelavo lepil, ki zavirajo ogenj – in včasih celo za dušenje plamenov (čeprav je to funkcijo dandanes težje doseči, saj mnogi proizvajalci blaga zdaj zahtevajo formulacije brez halogenov).
Dodatki za ognjeodporna lepila vključujejo
● Organske spojine, ki tvorijo pooglenitev, ki pomagajo zmanjšati toploto in dim ter ščitijo material pod njim pred nadaljnjim gorenjem.
● Toplotni absorberji, to so običajni kovinski hidrati, ki pomagajo dati lepilu odlične toplotne lastnosti (pogosto so ognjeodporna lepila izbrana za aplikacije za lepljenje toplotnih odvodov, kjer je potrebna največja toplotna prevodnost).
To je skrbno ravnovesje, saj bodo ti dodatki povzročili motnje pri drugih lastnostih lepila, kot so trdnost, reologija, hitrost strjevanja, prožnost itd.
Ali obstaja razlika med ognjeodpornimi lepili in lepili, ki zavirajo ogenj?
ja!Tukaj je.Oba izraza sta bila razkrita v članku, vendar je verjetno najbolje, da zgodbo pojasnimo.
Ognjeodporna lepila
to so pogosto izdelki, kot so anorganski lepilni cementi in tesnila.Ne gorijo in so odporni na ekstremne temperature.Aplikacije za te vrste izdelkov vključujejo plavže, pečice itd. Ne naredijo ničesar, da bi preprečili gorenje sklopa.Vendar odlično držijo vse goreče koščke skupaj.
Ognjevarna lepila
Ti pomagajo pogasiti plamene in upočasnijo širjenje ognja.
Številne industrije iščejo te vrste lepil
● Elektronika– za zalivanje in kapsuliranje elektronike, lepljenje hladilnih teles, tiskanih vezij itd. Elektronski kratek stik lahko zlahka sproži požar.Toda PCB-ji vsebujejo spojine, ki zavirajo gorenje – pogosto je pomembno, da imajo tudi lepila te lastnosti.
● Gradbeništvo– obloge in tla (zlasti na javnih površinah) morajo biti pogosto negorljive in zlepljene z ognjevarnim lepilom.
● Javni prevoz– vlakovni vagoni, notranjost avtobusov, tramvaji itd. Uporaba lepil, ki zavirajo gorenje, vključuje lepljenje kompozitnih plošč, talnih oblog in drugih napeljav in pribora.Ne samo, da lepila pomagajo ustaviti širjenje ognja.Zagotavljajo pa estetski spoj brez potrebe po grdih (in ropotajočih) mehanskih pritrdilnih elementih.
● Letalo– kot smo že omenili, so materiali za notranjost kabine pod strogimi predpisi.Biti morajo odporni proti ognju in ne smejo napolniti kabine s črnim dimom med požarom.
Standardi in preskusne metode za zaviralce gorenja
Standardi, povezani s testiranjem požara, so namenjeni določanju učinkovitosti materiala glede na plamen, dim in strupenost (FST).Za določitev odpornosti materialov na te razmere se pogosto uporabljajo številni testi.
Izbrani testi za zaviralce gorenja
| Odpornost proti gorenju | |
| ASTM D635 | "Stopnja gorenja plastike" |
| ASTM E162 | "Vnetljivost plastičnih materialov" |
| UL 94 | "Vnetljivost plastičnih materialov" |
| ISO 5657 | "Vnetljivost gradbenih proizvodov" |
| BS 6853 | "Širjenje plamena" |
| 25.853 FAR | „Standard plovnosti – Notranjost oddelkov“ |
| NF T 51-071 | "Kisikov indeks" |
| NF C 20-455 | "Preizkus žareče žice" |
| DIN 53438 | "Širjenje plamena" |
| Odpornost na visoke temperature | |
| BS 476 del št. 7 | »Površinsko širjenje plamena – gradbeni materiali« |
| DIN 4172 | "Vedenje gradbenih materialov pri požaru" |
| ASTM E648 | “Talne obloge – sevalne plošče” |
| Toksičnost | |
| SMP 800C | "Testiranje toksičnosti" |
| BS 6853 | "Emisija dima" |
| NF X 70-100 | "Testiranje toksičnosti" |
| ATS 1000,01 | "Gostota dima" |
| Nastajanje dima | |
| BS 6401 | "Specifična optična gostota dima" |
| BS 6853 | "Emisija dima" |
| NSZ 711 | "Indeks dima produktov zgorevanja" |
| ASTM D2843 | »Gostota dima zaradi goreče plastike« |
| ISO CD5659 | "Specifična optična gostota - nastajanje dima" |
| ATS 1000,01 | "Gostota dima" |
| DIN 54837 | "Ustvarjanje dima" |
Testiranje odpornosti proti gorenju
Pri večini testov, ki merijo odpornost proti gorenju, so primerna lepila tista, ki ne gorijo dlje časa po odstranitvi vira vžiga.Pri teh preskusih se lahko strjeni vzorec lepila vžge neodvisno od katerega koli adheziva (lepilo se preskuša kot prosti film).
Čeprav ta pristop ne simulira praktične realnosti, zagotavlja koristne podatke o relativni odpornosti lepila na gorenje.
Prav tako je mogoče testirati vzorčne strukture z lepilom in adherendom.Ti rezultati so morda bolj reprezentativni za učinkovitost lepila v dejanskem požaru, saj je lahko prispevek lepila pozitiven ali negativen.
UL-94 Vertikalni preskus gorenja
Zagotavlja predhodno oceno relativne vnetljivosti in kapljanja za polimere, ki se uporabljajo v električni opremi, elektronskih napravah, aparatih in drugih aplikacijah.Obravnava takšne značilnosti končne uporabe kot so vžig, hitrost gorenja, širjenje plamena, prispevek goriva, intenzivnost gorenja in produkti zgorevanja.
Delo in nastavitev – V tem preskusu je vzorec filma ali prevlečenega substrata nameščen navpično v ohišje brez prepiha.Pod vzorec se za 10 sekund postavi gorilnik in meri se čas gorenja.Vsaka kaplja, ki vname kirurško vato, postavljeno 12 palcev pod vzorec, se zabeleži.
Test ima več razvrstitev:
94 V-0: Noben vzorec ne gori več kot 10 sekund po vžigu.Vzorci ne zgorijo do držala, ne kapljajo in ne vžgejo bombaža ali imajo žareče gorenje, ki traja 30 sekund po odstranitvi preskusnega plamena.
94 V-1: Noben primerek ne sme goreti več kot 30 sekund po vsakem vžigu.Vzorci ne zgorijo do držala, ne kapljajo in ne vžgejo bombaža ali imajo naknadni sij, daljši od 60 sekund.
94 V-2: To vključuje enaka merila kot V-1, le da je dovoljeno, da vzorci kapljajo in vžgejo bombaž pod vzorcem.
Druge strategije za merjenje odpornosti proti gorenju
Druga metoda za merjenje odpornosti materiala na gorenje je merjenje mejnega kisikovega indeksa (LOI).LOI je najmanjša koncentracija kisika, izražena kot volumski odstotek zmesi kisika in dušika, ki samo podpira plamensko gorenje materiala na začetku pri sobni temperaturi.
Odpornost lepila na visoke temperature v primeru požara zahteva posebno pozornost poleg učinkov plamena, dima in toksičnosti.Pogosto podlaga ščiti lepilo pred ognjem.Če pa se lepilo zrahlja ali razgradi zaradi temperature ognja, lahko spoj odpove, kar povzroči ločitev podlage in lepila.Če se to zgodi, postane lepilo samo izpostavljeno skupaj s sekundarno podlago.Te sveže površine lahko nato dodatno prispevajo k požaru.
Komora za gostoto dima NIST (ASTM D2843, BS 6401) se široko uporablja v vseh industrijskih sektorjih za določanje dima, ki ga ustvarjajo trdni materiali in sklopi, nameščeni v navpičnem položaju znotraj zaprte komore.Gostota dima se meri optično.
Ko je lepilo stisnjeno med dve podlagi, požarna odpornost in toplotna prevodnost podlage nadzorujeta razgradnjo in izpust dima iz lepila.
Pri preskusih gostote dima se lahko lepila testirajo samo kot prosti premaz, da se določijo najslabši možni pogoji.
Poiščite primerno stopnjo zaviranja gorenja
Oglejte si široko paleto razredov za zaviranje gorenja, ki so danes na voljo na trgu, analizirajte tehnične podatke vsakega izdelka, pridobite tehnično pomoč ali zahtevajte vzorce.
TF-101, TF-201, TF-AMP
