Aplicació d'adhesius / segellador / adhesiu retardants de flama
Àmbit de la construcció:Instal·lació de portes contra incendis, tallafocs, taulers contra incendis
Camp electrònic i elèctric:Plaques de circuits, components electrònics
Indústria de l'automòbil:Seients, quadres de comandament, panells de portes
Àmbit aeroespacial:Instruments d'aviació, estructures de naus espacials
Articles per a la llar:Mobles, terres, paper pintat
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 a la flama o mitjançant la formació d'una capa protectora a la superfície d'un material.
Es poden barrejar amb el material base (retardants de flama additius) o unir-s'hi químicament (retardants de flama reactius).Els retardants de flama minerals solen ser additius, mentre que els compostos orgànics poden ser reactius o additius.
Disseny d'adhesius ignífugs
Un incendi efectivament té quatre etapes:
Iniciació
Creixement
Estat estacionari, i
Decaïment
Comparació de les temperatures de degradació d'un adhesiu termoestable típic
Amb els assolits 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 posar els seus esforços a oferir resistència a la temperatura a l'etapa de foc 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 errors.
● Per unir rajoles o panells, els adhesius han de resistir el despreniment en les etapes de creixement i d'estat estacionari, fins i tot en contacte directe amb la flama.
● També han de minimitzar els gasos tòxics i els fums emesos.És probable que les estructures portants experimentin les quatre etapes del foc.
Limitació del cicle de combustió
Per limitar el cicle de combustió, s'han d'eliminar un o diversos dels processos que contribueixen a l'incendi:
● Eliminació del combustible volàtil, com per refredament
● Producció d'una barrera tèrmica, com per carbonització, eliminant així el combustible reduint la transferència de calor, o
● Extinció de les reaccions en cadena a la flama, com afegint eliminadors de radicals adequats
Els additius retardants de flama 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 caràcters:Normalment compostos de fòsfor, que eliminen la font de combustible de carboni i proporcionen una capa d'aïllament contra la calor del foc.Hi ha dos mecanismes de formació de carboni:
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 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 sistemes halògens basats en brom o clor que interfereixen amb les reaccions en una flama.
● Sinèrgistes:Normalment compostos d'antimoni, que milloren el rendiment de l'extinc 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 d'inici d'un incendi, sinó també el de la seva propagació.Això augmenta el temps d'escapada i, per tant, protegeix els humans, la propietat i el medi ambient.
Hi ha moltes maneres d'establir un adhesiu com a retardant de foc.Entenem en detall la classificació dels retardants de flama.
El requisit d'adhesius ignífugs està augmentant i el seu ús s'amplia a diversos sectors industrials diferents, com ara l'aeronàutica, la construcció, l'electrònica i el transport públic (en particular, els trens).
1: Per tant, un dels criteris clau òbvis és ser resistent a la flama / no cremar o, millor encara, inhibir les flames, adequadament 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 (que tingui la màxima resistència a la temperatura possible).
4: El material adhesiu descompost no ha de contenir subproductes tòxics.
Sembla una gran tasca trobar un adhesiu que pugui complir aquests requisits, i en aquesta fase, 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'embalatge ni tan sols han estat. considerat.Però els químics del desenvolupament gaudeixen d'un bon repte, així que POSEU-LO!
Les regulacions ambientals solen ser específiques de la indústria i de la regió
S'ha trobat 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
● Dihidrooxafosfafenantrè
● Estanat de zinc
● Hidroxstannat de zinc
Retard de flama
Els adhesius es poden desenvolupar per adaptar-se a una escala lliscant de retard al foc: aquí teniu els detalls de les classificacions de proves del laboratori d'asseguradors.Com a fabricants d'adhesius, estem veient sol·licituds principalment per a l'UL94 V-0 i ocasionalment per a l'HB.
UL94
● HB: combustió lenta sobre un exemplar horitzontal.Velocitat de combustió <76 mm/min per a un gruix <3 mm o s'atura abans dels 100 mm
● V-2: la crema (vertical) s'atura en menys de 30 segons i qualsevol goteig pot estar en flames
● V-1: la crema (vertical) s'atura en <30 segons i es permeten els degoteigs (però calnoestar cremant)
● La combustió V-0 (vertical) s'atura en <10 segons i es permeten els degoteigs (però calnoestar cremant)
● 5VB (espècimen de placa vertical) s'atura en <60 segons, sense degoteig;l'exemplar pot desenvolupar un forat.
● 5VA com l'anterior, però no es permet desenvolupar un forat.
Les dues últimes classificacions pertanyen a un panell adherit en lloc d'un exemplar d'adhesiu.
La prova és bastant senzilla i no requereix equips sofisticats, aquí teniu una configuració bàsica de prova:
Pot ser bastant complicat fer aquesta prova només amb alguns adhesius.Especialment per a adhesius que no es curaran correctament fora d'una junta tancada.En aquest cas, només podeu provar entre substrats units.Tanmateix, la cola epoxi i els adhesius UV es poden curar com a mostra de prova sòlida.A continuació, introduïu la mostra de prova a les mordasses del suport de pinça.Mantingueu una galleda de sorra a prop i us recomanem fer-ho sota extracció o en una vitrina.No activeu cap detector de fum!Sobretot els vinculats directament als serveis d'emergència.Agafeu l'exemplar al foc i indiqueu quant de temps triga a apagar-se la flama.Comproveu si hi ha degoteigs a sota (esperem que tingueu una safata d'un sol ús in situ; en cas contrari, adéu una bona taula de treball).
Els químics adhesius combinen una sèrie d'additius per fer 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 productes demanen formulacions sense halògens).
Els additius per a adhesius resistents al foc inclouen
● Compostos orgànics formadors de carboni que ajuden a reduir la calor i el fum i protegeixen el material que hi ha a sota de més cremades.
● Absorbidors de calor, 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 de dissipadors de calor on es requereix la màxima conductivitat tèrmica).
És un equilibri acurat, ja que aquests additius provocaran interferències amb altres propietats adhesives com la força, la reologia, la velocitat de curat, la flexibilitat, etc.
Hi ha alguna diferència entre els adhesius resistents al foc i els adhesius ignífugs?
Sí!Hi ha.Tots dos termes s'han parlat a l'article, però probablement el millor sigui clarificar la història.
Adhesius resistents al foc
sovint es tracta de productes com ara ciments adhesius i segelladors inorgànics.No cremen i suporten temperatures extremes.Les aplicacions d'aquest tipus de productes inclouen, alts forns, forns, etc. No fan res per aturar la crema d'un conjunt.Però fan un gran treball mantenint tots els trossos encesos junts.
Adhesius ignífugs
Aquests ajuden a apagar les flames i frenar la propagació del foc.
Moltes indústries busquen aquest tipus d'adhesius
● Electrònica– per encapsular i encapsular l'electrònica, unir dissipadors de calor, plaques de circuits, etc. Un curtcircuit electrònic pot provocar un incendi fàcilment.Però els PCB contenen compostos ignífugs; sovint és important que els adhesius també tinguin aquestes propietats.
● Construcció– El revestiment i el sòl (sobretot a les zones públiques) sovint no han de ser cremats i han de ser units amb un adhesiu ignífug.
● Transport públic– vagons de tren, interiors d'autobús, tramvies, etc. Les aplicacions dels adhesius ignífugs inclouen l'adhesió de panells compostos, terres i altres accessoris i accessoris.Els adhesius no només ajuden a aturar la propagació del foc.Però proporcionen una unió estètica sense necessitat de fixadors mecànics antiestètics (i desagradables).
● Aeronaus– Com s'ha esmentat anteriorment, els materials interiors de la cabina estan subjectes a regulacions estrictes.Han de ser ignífugs i no omplir la cabina de fum negre durant un incendi.
Estàndards i mètodes d'assaig per a retardants de flama
Les normes relacionades amb les proves de foc tenen com a objectiu determinar el rendiment d'un material pel que fa 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 cremada | |
| ASTM D635 | "Taxa de combustió de plàstics" |
| ASTM E162 | "Inflamabilitat dels materials plàstics" |
| UL 94 | "Inflamabilitat dels materials plàstics" |
| ISO 5657 | "Ignibilitat dels productes de construcció" |
| BS 6853 | "Propagació de la flama" |
| FAR 25.853 | "Norma d'aeronavegabilitat - Interiors dels 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 | "Comportaments del foc dels materials de construcció" |
| ASTM E648 | "Revestiments de sòls - Panell radiant" |
| Toxicitat | |
| SMP 800C | "Prova de toxicitat" |
| BS 6853 | "Emissió de fum" |
| NF X 70-100 | "Prova de toxicitat" |
| ATS 1000.01 | "Densitat de fum" |
| Generació de fum | |
| BS 6401 | "Densitat òptica específica del fum" |
| BS 6853 | "Emissió de fum" |
| NES 711 | "Índex de fum de productes de combustió" |
| ASTM D2843 | "Densitat de fum de plàstics cremats" |
| ISO CD5659 | "Densitat òptica específica: generació de fum" |
| ATS 1000.01 | "Densitat de fum" |
| DIN 54837 | "Generació de fum" |
Prova de resistència a la cremada
En la majoria de proves que mesuren la resistència a la crema, els adhesius adequats són aquells que no continuen cremant-se durant un període significatiu després de l'eliminació de la font d'ignició.En aquestes proves, la mostra d'adhesiu curat pot ser sotmesa a una ignició independent de qualsevol adherent (l'adhesiu es prova com una pel·lícula lliure).
Tot i que aquest enfocament no simula la realitat pràctica, sí que proporciona dades útils sobre la resistència relativa de l'adhesiu a la crema.
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, aparells i altres aplicacions.Aborda aquestes característiques d'ús final d'ignició, velocitat de combustió, propagació de la flama, contribució de combustible, intensitat de combustió i productes de combustió.
Funcionament i configuració: en aquesta prova, una pel·lícula o una mostra de substrat recobert es munta verticalment 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 flames.S'anota qualsevol goteig que encén el cotó quirúrgic situat 12 polzades per sota de la mostra.
La prova té diverses classificacions:
94 V-0: cap mostra té combustió en flames durant més de 10 segons després de l'encesa.Les mostres no es cremen fins a la pinça de subjecció, degotegen i encenen el cotó, ni tenen una combustió brillant que persisteix durant 30 segons després de retirar la flama de prova.
94 V-1: cap mostra ha de tenir combustió en flames durant més de 30 segons després de cada ignició.Les mostres no es cremen fins a la pinça de retenció, degotegen i encenen el cotó, ni tenen una resplendor posterior de més de 60 segons.
94 V-2: Això implica els mateixos criteris que V-1, excepte que els exemplars es permeten degotejar i encendre el cotó per sota de l'exemplar.
Altres estratègies per mesurar la resistència a la combustió
Un altre mètode per mesurar la resistència a la combustió d'un material és mesurar l'índex d'oxigen límit (LOI).La LOI és la concentració mínima d'oxigen expressada com a percentatge en volum de la barreja d'oxigen i nitrogen que només admet la combustió en flames d'un material inicialment a temperatura ambient.
La resistència d'un adhesiu a altes temperatures en cas d'incendi necessita una consideració especial a part dels efectes de la flama, el fum i la toxicitat.Sovint, el substrat protegirà l'adhesiu del foc.Tanmateix, si l'adhesiu s'afluixa o es degrada a causa de la temperatura del foc, la junta pot fallar provocant la separació del substrat i de l'adhesiu.Si això passa, el propi adhesiu queda exposat juntament amb el substrat secundari.Aquestes superfícies fresques poden contribuir encara més al foc.
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 el pitjor dels casos.
Trobeu un grau ignífug adequat
Consulteu una àmplia gamma de graus retardants de flama disponibles al mercat avui dia, analitzeu les dades tècniques de cada producte, obteniu assistència tècnica o sol·liciteu mostres.
TF-101, TF-201, TF-AMP
