Aplicació d'adhesius / segelladors / enllaços ignífugs
Camp de la construcció:Instal·lació de portes tallafocs, tallafocs, panells tallafocs
Camp electrònic i elèctric:Plaques de circuits, components electrònics
Indústria de l'automoció:Seients, quadres de comandament, panells de portes
Camp aeroespacial:Instruments d'aviació, estructures de naus espacials
Articles per a la llar:Mobles, terres, papers pintats
Cinta de transferència adhesiva ignífuga:Excel·lent per a metalls, escumes i plàstics com el polietilè
Funcionament dels retardants de flama
Els retardants de flama inhibeixen o retarden la propagació del foc suprimint les reaccions químiques de la flama o formant una capa protectora a la superfície d'un material.
Poden estar barrejats amb el material base (ignífugs additius) o units químicament a aquest (ignífugs reactius). Els ignífugs minerals solen ser additius, mentre que els compostos orgànics poden ser reactius o additius.
Disseny d'adhesius ignífugs
Un incendi té, efectivament, quatre etapes:
Iniciació
Creixement
Estat estacionari i
Decadència
Comparació de les temperatures de degradació d'un adhesiu termoestable típic
Amb aquells afectats en diverses etapes d'un incendi
Cada estat té una temperatura de degradació corresponent, tal com es mostra a la Figura. En dissenyar un adhesiu ignífug, els formuladors han de centrar els seus esforços a oferir resistència a la temperatura en l'etapa de combustió adequada per a l'aplicació:
● En la fabricació electrònica, per exemple, un adhesiu ha de suprimir qualsevol tendència del component electrònic a incendiar-se (o iniciar-se) si hi ha un augment de temperatura induït per una fallada.
● Per unir rajoles o panells, els adhesius han de resistir el despreniment en les etapes de creixement i estat estacionari, fins i tot quan estan en contacte directe amb la flama.
● També han de minimitzar els gasos tòxics i el fum emesos. És probable que les estructures portants experimentin les quatre etapes de l'incendi.
Cicle de combustió limitant
Per limitar el cicle de combustió, cal eliminar un o diversos dels processos que contribueixen al foc mitjançant:
● Eliminació del combustible volàtil, com ara mitjançant refredament
● Producció d'una barrera tèrmica, com ara per carbonització, eliminant així el combustible reduint la transferència de calor, o
● Apagar les reaccions en cadena a la flama, per exemple, afegint captadors de radicals adequats
Els additius ignífugs ho fan actuant químicament i/o físicament en la fase condensada (sòlida) o en la fase gasosa, proporcionant una de les funcions següents:
●Formadors de carbó:Normalment compostos de fòsfor, que eliminen la font de combustible de carboni i proporcionen una capa aïllant contra la calor del foc. Hi ha dos mecanismes de formació de carbonització:
Redirecció de les reaccions químiques implicades en la descomposició a favor de reaccions que produeixen carboni en lloc de CO o CO2 i
Formació d'una capa superficial de carbó protector
●Absorbidors de calor:Normalment són hidrats metàl·lics, com el trihidrat d'alumini o l'hidròxid de magnesi, que eliminen la calor per evaporació de l'aigua de l'estructura del retardant de flama.
●Extintors de flama:Normalment són sistemes halògens basats en brom o clor que interfereixen amb les reaccions en una flama.
● Sinergistes:Normalment compostos d'antimoni, que milloren el rendiment de l'extintor de flama.
Importància dels retardants de flama en la protecció contra incendis
Els retardants de flama són una part important de la protecció contra incendis, ja que no només redueixen el risc que s'iniciï un incendi, sinó també el de la seva propagació. Això augmenta el temps d'escapament i, per tant, protegeix les persones, els béns i el medi ambient.
Hi ha moltes maneres d'establir un adhesiu com a ignífug. Entenem detalladament la classificació dels ignífugs.
La necessitat d'adhesius ignífugs està augmentant i el seu ús s'estén a diversos sectors industrials diferents, com ara l'aeroespacial, la construcció, l'electrònica i el transport públic (en particular, els trens).
1: Per tant, un dels criteris clau evidents és ser resistent a les flames / no ardent o, millor encara, inhibir les flames, és a dir, correctament ignífug.
2: L'adhesiu no ha de desprendre fum excessiu o tòxic.
3: L'adhesiu ha de mantenir la seva integritat estructural a altes temperatures (tenir la millor resistència a la temperatura possible).
4: El material adhesiu descompost no ha de contenir subproductes tòxics.
Sembla una tasca difícil trobar un adhesiu que pugui complir aquests requisits, i en aquesta fase ni tan sols s'han considerat la viscositat, el color, la velocitat de curat i el mètode de curat preferit, l'ompliment de buits, el rendiment de resistència, la conductivitat tèrmica i l'envasament. Però els químics del desenvolupament gaudeixen d'un bon repte, així que A FER-HO!
Les regulacions mediambientals solen ser específiques de la indústria i la regió
S'ha descobert que un gran grup dels retardants de flama estudiats tenen un bon perfil ambiental i de salut. Aquests són:
● Polifosfat d'amoni
● Dietilfosfinat d'alumini
● Hidròxid d'alumini
● Hidròxid de magnesi
● Polifosfat de melamina
● Dihidrooxafosfatfenantrè
● Estannat de zinc
● Hidroxiestanat de zinc
Resistent a la flama
Els adhesius es poden desenvolupar per adaptar-se a una escala variable de retard de foc; aquí teniu els detalls de les classificacions de Underwriters Laboratory Testing. Com a fabricants d'adhesius, rebem sol·licituds principalment per a l'UL94 V-0 i ocasionalment per a l'HB.
UL94
● HB: combustió lenta sobre una mostra horitzontal. Velocitat de combustió <76 mm/min per a gruixos <3 mm o la combustió s'atura abans dels 100 mm
● V-2: la combustió (vertical) s'atura en <30 segons i qualsevol goteig pot estar en flames
● V-1: la combustió (vertical) s'atura en <30 segons i es permeten degoteigs (però han denoestar cremant)
● La combustió V-0 (vertical) s'atura en <10 segons i es permeten degoteigs (però han denoestar cremant)
● 5VB (mostra de placa vertical): la combustió s'atura en <60 segons, sense degoteigs; la mostra pot desenvolupar un forat.
● 5VA com l'anterior, però sense permís per desenvolupar un forat.
Les dues últimes classificacions es referirien a un panell adhesiu en lloc d'una mostra d'adhesiu.
La prova és força senzilla i no requereix equips sofisticats, aquí teniu una configuració bàsica de la prova:
Pot ser força complicat fer aquesta prova només amb alguns adhesius. Especialment per a adhesius que no s'endureixen correctament fora d'una junta tancada. En aquest cas, només podeu fer la prova entre substrats units. Tanmateix, la cola epoxi i els adhesius UV es poden curar com a mostra de prova sòlida. A continuació, inseriu la mostra de prova a les mordasses del suport de pinça. Mantingueu una galleda de sorra a prop, i us recomanem fermament fer-ho sota extracció o en una vitrina de gasos. No activeu cap alarma de fum! Especialment les que estiguin connectades directament als serveis d'emergència. Enceneu la mostra i cronometreu quant triga a apagar-se la flama. Comproveu si hi ha degoteigs a sota (amb sort, teniu una safata d'un sol ús in situ; si no, adéu, bon taulell de treball).
Els químics d'adhesius combinen diversos additius per fabricar adhesius ignífugs i, de vegades, fins i tot per apagar les flames (tot i que aquesta característica és més difícil d'aconseguir avui dia, ja que molts fabricants de béns ara demanen formulacions sense halògens).
Els additius per a adhesius resistents al foc inclouen
● Compostos orgànics formadors de carbó que ajuden a reduir la calor i el fum i protegeixen el material que hi ha a sota per evitar que es cremin més.
● Absorbents de calor, que són hidrats metàl·lics normals que ajuden a donar a l'adhesiu grans propietats tèrmiques (sovint, els adhesius ignífugs es seleccionen per a aplicacions d'unió amb dissipadors de calor on es requereix la màxima conductivitat tèrmica).
És un equilibri acurat, ja que aquests additius causaran interferències amb altres propietats adhesives com la resistència, la reologia, la velocitat de curació, la flexibilitat, etc.
Hi ha alguna diferència entre els adhesius resistents al foc i els adhesius ignífugs?
Sí! N'hi ha. S'han fet servir tots dos termes a l'article, però probablement és millor aclarir la història.
Adhesius resistents al foc
Sovint es tracta de productes com ara ciments adhesius i segelladors inorgànics. No es cremen i resisteixen temperatures extremes. Les aplicacions d'aquest tipus de productes inclouen alts forns, forns, etc. No fan res per evitar que un muntatge es cremi. Però fan una gran feina mantenint juntes totes les parts que es cremen.
Adhesius ignífugs
Aquests ajuden a apagar les flames i a frenar la propagació del foc.
Moltes indústries busquen aquest tipus d'adhesius
● Electrònica– per encapsular i reomplir components electrònics, unir dissipadors de calor, plaques de circuits, etc. Un curtcircuit electrònic pot provocar fàcilment un incendi. Però les plaques de circuits impresos contenen compostos ignífugs; sovint és important que els adhesius també tinguin aquestes propietats.
● Construcció– el revestiment i els paviments (sobretot en zones públiques) sovint han de ser no inflamables i units amb un adhesiu ignífug.
● Transport públic– vagons de tren, interiors d'autobusos, tramvies, etc. Les aplicacions dels adhesius ignífugs inclouen la unió de panells compostos, terres i altres accessoris i accessoris. Els adhesius no només ajuden a aturar la propagació del foc, sinó que també proporcionen una unió estètica sense necessitat de fixacions mecàniques antiestètiques (i sorolloses).
● Aeronaus– com s'ha esmentat anteriorment, els materials de l'interior de la cabina estan subjectes a regulacions estrictes. Han de ser ignífugs i no omplir la cabina de fum negre durant un incendi.
Normes i mètodes d'assaig per a retardants de flama
Les normes relacionades amb les proves de resistència al foc tenen com a objectiu determinar el rendiment d'un material respecte a la flama, el fum i la toxicitat (FST). S'han utilitzat àmpliament diverses proves per determinar la resistència dels materials a aquestes condicions.
Proves seleccionades per a retardants de flama
| Resistència a la crema | |
| ASTM D635 | "Taxa de combustió dels plàstics" |
| ASTM E162 | "Inflamabilitat dels materials plàstics" |
| UL 94 | "Inflamabilitat dels materials plàstics" |
| ISO 5657 | "Inflamabilitat dels productes de construcció" |
| BS 6853 | "Propagació de la flama" |
| LLUNY 25.853 | "Estàndard de navegabilitat: interiors de compartiments" |
| NF T 51-071 | Índex d'oxigen |
| NF C 20-455 | "Prova del fil incandescent" |
| DIN 53438 | "Propagació de la flama" |
| Resistència a altes temperatures | |
| BS 476 Part núm. 7 | "Propagació superficial de la flama: materials de construcció" |
| DIN 4172 | "Comportament al foc dels materials de construcció" |
| ASTM E648 | "Revestiments de sòl – Panell radiant" |
| Toxicitat | |
| SMP 800C | "Proves de toxicitat" |
| BS 6853 | "Emissió de fum" |
| NF X 70-100 | "Proves de toxicitat" |
| ATS 1000.01 | "Densitat del fum" |
| Generació de fum | |
| BS 6401 | "Densitat òptica específica del fum" |
| BS 6853 | "Emissió de fum" |
| NES 711 | "Índex de fums dels productes de combustió" |
| ASTM D2843 | "Densitat del fum de la crema de plàstics" |
| ISO CD5659 | "Densitat òptica específica: generació de fum" |
| ATS 1000.01 | "Densitat del fum" |
| DIN 54837 | "Generació de fum" |
Prova de resistència a la crema
En la majoria de proves que mesuren la resistència a la combustió, els adhesius adequats són aquells que no continuen cremant durant un període significatiu després de la retirada de la font d'ignició. En aquestes proves, la mostra d'adhesiu curat es pot sotmetre a ignició independentment de qualsevol adherent (l'adhesiu es prova com una pel·lícula lliure).
Tot i que aquest mètode no simula la realitat pràctica, sí que proporciona dades útils sobre la resistència relativa de l'adhesiu a la combustió.
També es poden provar estructures de mostra amb adhesiu i adherent. Aquests resultats poden ser més representatius del rendiment de l'adhesiu en un incendi real, ja que la contribució proporcionada per l'adherent pot ser positiva o negativa.
Prova de combustió vertical UL-94
Proporciona una avaluació preliminar de la inflamabilitat relativa i el degoteig dels polímers utilitzats en equips elèctrics, dispositius electrònics, electrodomèstics i altres aplicacions. Aborda les característiques d'ús final d'ignició, velocitat de combustió, propagació de la flama, contribució de combustible, intensitat de la combustió i productes de combustió.
Treball i configuració: en aquesta prova, es munta verticalment una mostra de pel·lícula o substrat recobert en un recinte sense corrents d'aire. Es col·loca un cremador sota la mostra durant 10 segons i es cronometra la durada de la flama. Es registra qualsevol degoteig que encengui el cotó quirúrgic col·locat 30 cm per sota de la mostra.
La prova té diverses classificacions:
94 V-0: Cap exemplar té una combustió en flames durant més de 10 segons després de la ignició. Els exemplars no cremen fins a la pinça de subjecció, no degoten i encenen el cotó, ni tenen una combustió incandescent que persisteixi durant 30 segons després de retirar la flama de prova.
94 V-1: Cap exemplar no ha de tenir una combustió en flames durant més de 30 segons després de cada ignició. Les mostres no es cremen fins a la pinça de subjecció, no degoten i encenen el cotó, ni tenen una reluminància de més de 60 segons.
94 V-2: Això implica els mateixos criteris que V-1, excepte que es permet que les mostres degotin i encenguin el cotó que hi ha a sota.
Altres estratègies per mesurar la resistència a la cremada
Un altre mètode per mesurar la resistència a la combustió d'un material és mesurar l'índex límit d'oxigen (LOI). El LOI és la concentració mínima d'oxigen expressada com a percentatge en volum de la barreja d'oxigen i nitrogen que suporta la combustió en flames d'un material inicialment a temperatura ambient.
La resistència d'un adhesiu a altes temperatures en cas d'incendi requereix una consideració especial, a part dels efectes de la flama, el fum i la toxicitat. Sovint, el substrat protegirà l'adhesiu d'un incendi. Tanmateix, si l'adhesiu s'afluixa o es degrada a causa de la temperatura del foc, la junta pot fallar i provocar la separació del substrat i l'adhesiu. Si això passa, el mateix adhesiu queda exposat juntament amb el substrat secundari. Aquestes superfícies fresques poden contribuir encara més a l'incendi.
La cambra de densitat de fum NIST (ASTM D2843, BS 6401) s'utilitza àmpliament en tots els sectors industrials per a la determinació del fum generat per materials sòlids i conjunts muntats en posició vertical dins d'una cambra tancada. La densitat del fum es mesura òpticament.
Quan un adhesiu s'intercala entre dos substrats, la resistència al foc i la conductivitat tèrmica dels substrats controlen la descomposició i l'emissió de fum de l'adhesiu.
En les proves de densitat de fum, els adhesius es poden provar sols com a recobriment lliure per imposar la pitjor condició.
Trobeu un grau ignífug adequat
Visualitzeu una àmplia gamma de graus ignífugs disponibles al mercat actual, analitzeu les dades tècniques de cada producte, obteniu assistència tècnica o sol·liciteu mostres.
TF-101, TF-201, TF-AMP
