Uszczelniacz wiążący

Zastosowanie kleju/uszczelniacza/środków zmniejszających palność

Branża budowlana:Montaż drzwi przeciwpożarowych, ścianek działowych, płyt przeciwpożarowych

Dziedzina elektroniki i elektryki:Płytki drukowane, elementy elektroniczne

Przemysł motoryzacyjny:Siedzenia, deski rozdzielcze, panele drzwiowe

Dziedzina lotniczo-kosmiczna:Instrumenty lotnicze, konstrukcje statków kosmicznych

Artykuły gospodarstwa domowego:Meble, podłogi, tapety

Taśma transferowa z klejem trudnopalnym:Doskonale nadaje się do metali, pianek i tworzyw sztucznych, takich jak polietylen

Działanie środków zmniejszających palność

Środki zmniejszające palność hamują lub opóźniają rozprzestrzenianie się ognia poprzez tłumienie reakcji chemicznych w płomieniu lub poprzez tworzenie warstwy ochronnej na powierzchni materiału.

Mogą być zmieszane z materiałem bazowym (dodatkowe środki zmniejszające palność) lub chemicznie z nim wiązane (reaktywne środki zmniejszające palność). Mineralne środki zmniejszające palność są zazwyczaj addytywne, natomiast związki organiczne mogą być reaktywne lub addytywne.

Projektowanie kleju ognioodpornego

Pożar przebiega w czterech fazach:

Inicjacja

Wzrost

Stan stacjonarny i

Rozkład

Porównanie (1)

Porównanie temperatur degradacji typowego kleju termoutwardzalnego
Z osobami dotkniętymi pożarem w różnych stadiach

Każdy stan ma odpowiadającą mu temperaturę degradacji, jak pokazano na rysunku. Projektując klej ognioodporny, twórcy muszą dołożyć starań, aby zapewnić odporność temperaturową na odpowiednim etapie palenia dla danego zastosowania:

● Na przykład w produkcji urządzeń elektronicznych klej musi zapobiegać tendencji podzespołów elektronicznych do zapalenia się lub zainicjowania zapłonu, jeśli nastąpi wzrost temperatury spowodowany awarią.

● W przypadku klejenia płytek lub paneli kleje muszą być odporne na odklejanie się w fazie wzrostu i w fazie ustalonej, nawet w przypadku bezpośredniego kontaktu z płomieniem.

● Muszą również minimalizować emisję toksycznych gazów i dymu. Konstrukcje nośne są narażone na wszystkie cztery fazy pożaru.

Ograniczający cykl spalania

Aby ograniczyć cykl spalania, należy wyeliminować jeden lub kilka procesów przyczyniających się do powstania pożaru poprzez:

● Eliminacja lotnego paliwa, np. poprzez chłodzenie

● Produkcja bariery termicznej, np. poprzez zwęglanie, co pozwala wyeliminować paliwo poprzez zmniejszenie wymiany ciepła lub

● Zatrzymanie reakcji łańcuchowych w płomieniu, np. poprzez dodanie odpowiednich wymiataczy rodników

Porównanie (2)

Dodatki zmniejszające palność działają poprzez działanie chemiczne i/lub fizyczne w fazie skondensowanej (stałej) lub w fazie gazowej, zapewniając jedną z następujących funkcji:

Formy char:Zazwyczaj są to związki fosforu, które usuwają węgiel będący źródłem paliwa i tworzą warstwę izolacyjną chroniącą przed ciepłem ognia. Istnieją dwa mechanizmy powstawania zwęglenia:
Przekierowanie reakcji chemicznych zachodzących w rozkładzie na rzecz reakcji, w wyniku których powstaje węgiel, a nie CO lub CO2 i
Powstanie powierzchniowej warstwy ochronnej węgla drzewnego

Absorbery ciepła:Zwykle są to hydraty metali, takie jak trójwodzian glinu lub wodorotlenek magnezu, które usuwają ciepło poprzez odparowywanie wody ze struktury środka zmniejszającego palność.

Gaśnice płomieni:Zazwyczaj są to układy halogenowe na bazie bromu lub chloru, które zakłócają reakcje w płomieniu.

● Synergiści:Zwykle są to związki antymonu, które poprawiają działanie gasnika płomienia.

Znaczenie środków zmniejszających palność w ochronie przeciwpożarowej

Środki zmniejszające palność stanowią ważny element ochrony przeciwpożarowej, ponieważ nie tylko zmniejszają ryzyko powstania pożaru, ale także jego rozprzestrzeniania się. Wydłużają czas ucieczki, a tym samym chronią ludzi, mienie i środowisko.

Istnieje wiele sposobów na uczynienie kleju środkiem zmniejszającym palność. Przyjrzyjmy się szczegółowo klasyfikacji środków zmniejszających palność.

Zapotrzebowanie na kleje ognioodporne rośnie, a ich zastosowanie rozszerza się na szereg różnych sektorów przemysłu, w tym lotnictwo, budownictwo, elektronikę i transport publiczny (w szczególności pociągi).

Porównanie (3)

1: Jednym z oczywistych kryteriów jest zatem bycie ognioodpornym / niepalnym lub, co jeszcze lepsze, powstrzymywanie płomieni – właściwa trudnopalność.

2: Klej nie powinien wydzielać nadmiernej ilości toksycznego dymu.

3: Klej musi zachować integralność strukturalną w wysokich temperaturach (mieć jak najlepszą odporność na temperaturę).

4: Rozłożony materiał klejący nie powinien zawierać toksycznych produktów ubocznych.

Stworzenie kleju, który spełnia te wymagania, wydaje się trudnym zadaniem – a na tym etapie lepkość, kolor, szybkość utwardzania i preferowana metoda utwardzania, wypełnianie szczelin, wytrzymałość, przewodność cieplna i opakowanie nie zostały nawet wzięte pod uwagę. Chemicy odpowiedzialni za rozwój produktu lubią jednak wyzwania, więc DZIAŁAJ!

Przepisy dotyczące ochrony środowiska są zazwyczaj specyficzne dla danej branży i regionu

Stwierdzono, że duża grupa badanych środków zmniejszających palność ma korzystny profil środowiskowy i zdrowotny. Należą do nich:

● Polifosforan amonu

● Dietylofosfinian glinu

● Wodorotlenek glinu

● Wodorotlenek magnezu

● Polifosforan melaminy

● Dihydrooksafosfafenantren

● Cynian cynku

● Wodorostanian cynku

Ognioodporność

Kleje można opracowywać w oparciu o ruchomą skalę ognioodporności – oto szczegółowe informacje na temat klasyfikacji Underwriters Laboratory Testing. Jako producenci klejów, otrzymujemy zapytania głównie o klasę UL94 V-0, a sporadycznie o klasę HB.

UL94

● HB: powolne spalanie na próbce poziomej. Szybkość spalania <76 mm/min dla grubości <3 mm lub spalanie kończy się przed upływem 100 mm.
● V-2: (pionowy) palenie kończy się po mniej niż 30 sekundach, a wszelkie krople mogą płonąć
● V-1: (pionowe) palenie kończy się po <30 sekundach, a kapanie jest dozwolone (ale musinie(palić się)
● Spalanie V-0 (pionowe) kończy się po <10 sekundach, a kapanie jest dozwolone (ale musinie(palić się)
● W przypadku preparatu 5VB (próbka z pionową płytką) wypalanie kończy się w czasie krótszym niż 60 sekund, nie ma kapania; w próbce może powstać dziura.
● 5VA jak wyżej, ale nie wolno dopuścić do powstania dziury.

Dwie ostatnie klasyfikacje odnoszą się do panelu klejonego, a nie do próbki kleju.

Testowanie jest dość proste i nie wymaga skomplikowanego sprzętu. Oto podstawowa konfiguracja testu:

Porównanie (4)

Przeprowadzenie tego testu na niektórych klejach może być dość trudne. Szczególnie w przypadku klejów, które nie utwardzają się prawidłowo poza zamkniętą spoiną. W takim przypadku można testować tylko między klejonymi podłożami. Jednak kleje epoksydowe i kleje UV można utwardzić jako stałą próbkę testową. Następnie należy umieścić próbkę w szczękach uchwytu. Należy trzymać w pobliżu wiadro z piaskiem i zdecydowanie zalecamy przeprowadzenie testu pod wyciągiem lub w dygestorium. Nie uruchamiaj żadnych alarmów przeciwpożarowych! Zwłaszcza tych, które są bezpośrednio połączone ze służbami ratunkowymi. Podpal próbkę i zmierz czas gaśnięcia płomienia. Sprawdź, czy pod spodem nie ma żadnych kropel (miejmy nadzieję, że masz pod ręką jednorazową tackę; w przeciwnym razie, żegnaj, miły blacie roboczym).

Chemicy zajmujący się klejami łączą szereg dodatków, aby uzyskać kleje ognioodporne – a czasem nawet po to, aby gasić płomienie (choć obecnie trudniej jest osiągnąć tę cechę, ponieważ wielu producentów towarów żąda receptur bezhalogenowych).

Dodatki do klejów ognioodpornych obejmują:

● Organiczne związki tworzące węgiel drzewny, które pomagają obniżyć temperaturę i dym oraz chronić materiał znajdujący się pod spodem przed dalszym spaleniem.

● Absorbery ciepła - są to normalne hydraty metali, które nadają klejowi doskonałe właściwości termiczne (często kleje ognioodporne wybiera się do łączenia radiatorów, gdzie wymagana jest maksymalna przewodność cieplna).

Jest to ostrożne rozwiązanie, gdyż dodatki te mogą zakłócać inne właściwości kleju, takie jak wytrzymałość, reologia, szybkość utwardzania, elastyczność itp.

Czy istnieje różnica pomiędzy klejami ognioodpornymi i ognioodpornymi?

Tak! Jest. Oba te terminy padły w artykule, ale chyba najlepiej będzie wyjaśnić sprawę.

Kleje ognioodporne

Często są to produkty takie jak nieorganiczne kleje i uszczelniacze. Nie palą się i są odporne na ekstremalne temperatury. Zastosowania tego typu produktów obejmują wielkie piece, piece itp. Nie zapobiegają one spalaniu się elementów. Ale doskonale spajają wszystkie płonące elementy.

Kleje ognioodporne

Pomagają ugasić płomienie i spowolnić rozprzestrzenianie się ognia.

Wiele branż poszukuje tego typu klejów

● Elektronika– do zalewania i hermetyzacji elektroniki, łączenia radiatorów, płytek drukowanych itp. Zwarcie w obwodzie elektronicznym może łatwo spowodować pożar. Jednak płytki PCB zawierają związki zmniejszające palność – często ważne jest, aby kleje również posiadały te właściwości.

● Budownictwo– okładziny i podłogi (szczególnie w miejscach publicznych) często muszą być niepalne i łączone za pomocą kleju ognioodpornego.

● Transport publiczny– wagony kolejowe, wnętrza autobusów, tramwaje itp. Zastosowania klejów trudnopalnych obejmują klejenie paneli kompozytowych, podłóg i innych elementów wyposażenia. Kleje te nie tylko pomagają zapobiegać rozprzestrzenianiu się ognia, ale także zapewniają estetyczne połączenie bez konieczności stosowania nieestetycznych (i klekoczących) łączników mechanicznych.

● Samoloty– jak wspomniano wcześniej, materiały użyte do wykończenia wnętrza kabiny podlegają surowym przepisom. Muszą być ognioodporne i nie mogą wypełniać kabiny czarnym dymem podczas pożaru.

Normy i metody badań środków zmniejszających palność

Normy dotyczące badań ogniowych mają na celu określenie odporności materiału na płomienie, dym i toksyczność (FST). Do określenia odporności materiałów na te warunki powszechnie stosuje się kilka testów.

Wybrane testy środków zmniejszających palność

Odporność na palenie

ASTM D635 „Szybkość spalania tworzyw sztucznych”
ASTM E162 „Palność tworzyw sztucznych”
UL 94 „Palność tworzyw sztucznych”
ISO 5657 „Zapalność materiałów budowlanych”
BS 6853 „Rozprzestrzenianie się płomienia”
DALEKO 25.853 „Standard zdatności do lotu – wnętrza przedziałów”
NF T 51-071 „Wskaźnik tlenowy”
NF C 20-455 „Test rozżarzonym drutem”
DIN 53438 „Rozprzestrzenianie się płomienia”

Odporność na wysokie temperatury

BS 476 Część nr 7 „Rozprzestrzenianie się ognia po powierzchni – materiały budowlane”
DIN 4172 „Zachowania materiałów budowlanych w czasie pożaru”
ASTM E648 „Pokrycia podłogowe – Panele promiennikowe”

Toksyczność

SMP 800C „Badania toksyczności”
BS 6853 „Emisja dymu”
NF X 70-100 „Badania toksyczności”
ATS 1000.01 „Gęstość dymu”

Generowanie dymu

BS 6401 „Właściwa gęstość optyczna dymu”
BS 6853 „Emisja dymu”
NES 711 „Wskaźnik zadymienia produktów spalania”
ASTM D2843 „Gęstość dymu powstającego podczas spalania plastiku”
ISO CD5659 „Właściwa gęstość optyczna – generowanie dymu”
ATS 1000.01 „Gęstość dymu”
DIN 54837 „Generowanie dymu”

Badanie odporności na palenie

W większości testów mierzących odporność na palenie, odpowiednie kleje to takie, które nie palą się przez dłuższy czas po usunięciu źródła zapłonu. W tych testach utwardzoną próbkę kleju można poddać zapłonowi niezależnie od klejonego materiału (klej jest badany jako wolna warstwa).

Mimo że podejście to nie symuluje praktycznej rzeczywistości, dostarcza jednak przydatnych danych na temat względnej odporności kleju na spalanie.

Można również testować struktury próbek zawierające zarówno klej, jak i materiał przylepny. Wyniki te mogą być bardziej reprezentatywne dla zachowania się kleju w rzeczywistym pożarze, ponieważ wkład materiału przylepnego może być zarówno dodatni, jak i ujemny.

Test palenia pionowego UL-94

Norma ta zapewnia wstępną ocenę względnej palności i kapania polimerów stosowanych w sprzęcie elektrycznym, urządzeniach elektronicznych, urządzeniach AGD i innych zastosowaniach. Obejmuje ona takie cechy końcowe, jak zapłon, szybkość spalania, rozprzestrzenianie się płomienia, udział paliwa, intensywność spalania oraz produkty spalania.

Przygotowanie i praca – W tym teście próbkę folii lub podłoża powlekanego umieszcza się pionowo w szczelnej obudowie. Pod próbką umieszcza się palnik na 10 sekund, a następnie mierzy się czas trwania płomienia. Odnotowuje się każdą kropelkę, która zapala bawełnę chirurgiczną umieszczoną 30 cm (12 cali) pod próbką.

Test ten ma kilka klasyfikacji:

94 V-0: Żadna próbka nie spala się płomieniowo dłużej niż 10 sekund po zapłonie. Próbki nie dopalają się do zacisku, nie kapią i nie zapalają waty ani nie spalają się żarowo przez 30 sekund po usunięciu płomienia testowego.

94 V-1: Żaden okaz nie może spalać się płomieniem dłużej niż 30 sekund po każdym zapłonie. Wyrób nie może spalać się do zacisku mocującego, kapać i zapalać bawełny ani mieć poświaty trwającej dłużej niż 60 sekund.

94 V-2: Stosuje się te same kryteria co w przypadku V-1, z tą różnicą, że próbki muszą kapać i zapalić bawełnę znajdującą się pod nimi.

Inne strategie pomiaru odporności na spalanie

Inną metodą pomiaru odporności materiału na palenie jest pomiar indeksu granicznego tlenu (LOI). LOI to minimalne stężenie tlenu wyrażone jako procent objętościowy mieszanki tlenu i azotu, które umożliwia spalanie płomieniowe materiału początkowo w temperaturze pokojowej.

Odporność kleju na wysokie temperatury w przypadku pożaru wymaga szczególnej uwagi, poza wpływem płomienia, dymu i toksyczności. Często podłoże chroni klej przed ogniem. Jeśli jednak klej rozluźni się lub ulegnie degradacji pod wpływem temperatury pożaru, połączenie może ulec uszkodzeniu, powodując oddzielenie się podłoża od kleju. W takim przypadku sam klej zostanie odsłonięty wraz z podłożem wtórnym. Te świeże powierzchnie mogą następnie przyczynić się do dalszego rozprzestrzeniania się pożaru.

Komora pomiarowa gęstości dymu NIST (ASTM D2843, BS 6401) jest szeroko stosowana we wszystkich sektorach przemysłu do określania ilości dymu wytwarzanego przez materiały stałe i zespoły zamontowane w pozycji pionowej w zamkniętej komorze. Gęstość dymu jest mierzona optycznie.

Gdy klej jest umieszczany pomiędzy dwoma podłożami, odporność ogniowa i przewodność cieplna podłoży kontrolują rozkład i emisję dymu przez klej

W testach gęstości dymu kleje można testować samodzielnie jako wolną powłokę, aby narzucić najgorsze możliwe warunki.

Znajdź odpowiedni rodzaj środka zmniejszającego palność

Zapoznaj się z szeroką gamą dostępnych obecnie na rynku środków zmniejszających palność, przeanalizuj dane techniczne każdego produktu, uzyskaj pomoc techniczną lub zamów próbki.

TF-101, TF-201, TF-AMP