Нанасяне на лепило / уплътнител / забавители на горенето при залепване
Строителна област:Монтаж на противопожарни врати, защитни стени, противопожарни табла
Електронна и електрическа област:Печатни платки, електронни компоненти
Автомобилна индустрия:Седалки, табла, панели на вратите
Аерокосмическа област:Авиационни инструменти, конструкции на космически кораби
Домакински предмети:Мебели, подове, тапети
Огнеупорна самозалепваща се трансферна лента:Отличен за метали, пяни и пластмаси като полиетилен
Функциониране на забавителите на горенето
Забавителите на горенето възпрепятстват или забавят разпространението на огъня, като потискат химичните реакции в пламъка или чрез образуването на защитен слой върху повърхността на материала.
Те могат да бъдат смесени с основния материал (адитивни забавители на горенето) или химически свързани с него (реактивни забавители на горенето). Минералните забавители на горенето обикновено са адитивни, докато органичните съединения могат да бъдат както реактивни, така и адитивни.
Проектиране на огнеупорно лепило
Пожарът ефективно преминава през четири етапа:
Инициация
Растеж
Стационарно състояние и
Разпад
Сравнение на температурите на разграждане на типично термореактивно лепило
С достигнатите до различните етапи на пожара
Всяко състояние има съответна температура на разграждане, както е показано на фигурата. При проектирането на огнеупорно лепило, формулаторите трябва да положат усилия за осигуряване на температурна устойчивост на правилния етап на пожар за приложението:
● В производството на електроника, например, лепилото трябва да потиска всяка склонност на електронния компонент да се запали - или да инициира - ако има повишена температура, причинена от повреда.
● За залепване на плочки или панели, лепилата трябва да са устойчиви на отлепване във фазата на растеж и стабилизиране, дори при директен контакт с пламъка.
● Те също така трябва да сведат до минимум отделяните токсични газове и дим. Носещите конструкции е вероятно да претърпят и четирите етапа на пожара.
Ограничаване на цикъла на горене
За да се ограничи цикълът на горене, един или няколко от процесите, допринасящи за пожара, трябва да бъдат премахнати чрез:
● Елиминиране на летливото гориво чрез охлаждане
● Производство на термична бариера, например чрез овъгляване, като по този начин се елиминира горивото чрез намаляване на топлопреминаването, или
● Потушаване на верижните реакции в пламъка, например чрез добавяне на подходящи уловители на радикали
Добавките, забавящи горенето, правят това, като действат химично и/или физически в кондензираната (твърда) фаза или в газовата фаза, като изпълняват една от следните функции:
●Формиращи вещества за въглени:Обикновено фосфорни съединения, които премахват източника на въглеродно гориво и осигуряват изолационен слой срещу топлината на огъня. Има два механизма за образуване на въглени:
Пренасочване на химичните реакции, участващи в разлагането, в полза на реакции, произвеждащи въглерод, а не CO или CO2, и
Образуване на повърхностен слой от защитен въглен
●Топлоабсорбатори:Обикновено метални хидрати, като алуминиев трихидрат или магнезиев хидроксид, които отвеждат топлината чрез изпаряване на водата от структурата на забавителя на горенето.
●Гасители на пламъка:Обикновено халогенни системи на основата на бром или хлор, които пречат на реакциите в пламъка.
● Синергисти:Обикновено антимонови съединения, които подобряват работата на гасителите на пламъка.
Значение на забавителите на горенето в противопожарната защита
Забавителите на горенето са важна част от противопожарната защита, тъй като те не само намаляват риска от възникване на пожар, но и този на неговото разпространение. Това увеличава времето за евакуация и по този начин защитава хората, имуществото и околната среда.
Има много начини да се определи лепилото като забавител на горенето. Нека разгледаме подробно класификацията на забавителите на горенето.
Изискването за огнеупорни лепила се увеличава и употребата им се разширява в редица различни индустриални сектори, включително аерокосмическа индустрия, строителство, електроника и обществен транспорт (по-специално влакове).
1: И така, един от очевидните ключови критерии е да бъде огнеупорен / негорещ или, още по-добре, да потиска пламъците – правилно огнеупорен.
2: Лепилото не трябва да отделя прекомерен или токсичен дим.
3: Лепилото трябва да запази структурната си цялост при високи температури (да има възможно най-добра температурна устойчивост).
4: Разграденият лепилен материал не трябва да съдържа токсични странични продукти.
Изглежда трудна задача да се създаде лепило, което да отговаря на тези изисквания – и на този етап вискозитетът, цветът, скоростта на втвърдяване и предпочитаният метод на втвърдяване, запълването на празнините, якостните характеристики, топлопроводимостта и опаковката дори не са взети предвид. Но химиците, разработващи продукта, се радват на добро предизвикателство, така че ДАВАЙТЕ!
Екологичните разпоредби са склонни да бъдат специфични за индустрията и региона
Установено е, че голяма група от изследваните забавители на горенето имат добър екологичен и здравен профил. Това са:
● Амониев полифосфат
● Алуминиев диетилфосфинат
● Алуминиев хидроксид
● Магнезиев хидроксид
● Меламин полифосфат
● Дихидрооксафосфафенантрен
● Цинков станат
● Цинков хидроксанат
Забавяне на горенето
Лепилата могат да бъдат разработени така, че да отговарят на плъзгаща се скала за огнеупорност – ето подробности за класификациите на Underwriters Laboratory Testing. Като производители на лепила, ние виждаме заявки главно за UL94 V-0 и понякога за HB.
UL94
● HB: бавно горене върху хоризонтален образец. Скорост на горене <76 мм/мин за дебелина <3 мм или горенето спира преди 100 мм
● V-2: (вертикално) горенето спира за <30 секунди и евентуалните капки може да горят
● V-1: (вертикално) горенето спира за <30 секунди и са разрешени капки (но трябванегори)
● V-0 (вертикално) горене спира за <10 секунди и са разрешени капки (но трябванегори)
● 5VB (образец с вертикална плака) горенето спира за <60 секунди, без капки; пробата може да образува дупка.
● 5VA както по-горе, но не се допуска образуване на дупка.
Последните две класификации биха се отнасяли по-скоро до залепен панел, отколкото до образец от лепило.
Тестването е доста просто и не изисква сложно оборудване, ето основна тестова настройка:
Може да е доста трудно да се направи този тест самостоятелно върху някои лепила. Особено за лепила, които не се втвърдяват правилно извън затворена фуга. В този случай можете да тествате само между залепени основи. Епоксидното лепило и UV лепилата обаче могат да се втвърдят като твърд тестов образец. След това поставете тестовия образец в челюстите на скобата. Дръжте кофа с пясък наблизо и силно препоръчваме да правите това под аспиратор или в аспиратор. Не включвайте никакви димни аларми! Особено тези, свързани директно със службите за спешна помощ. Хванете образеца в огън и измерете колко време отнема пламъкът да угасне. Проверете за капки отдолу (да се надяваме, че имате тава за еднократна употреба; в противен случай, чао на хубавия работен плот).
Химиците, специализирани в лепила, комбинират редица добавки, за да създадат огнеупорни лепила – а понякога дори и за да потушат пламъци (въпреки че тази характеристика е по-трудна за постигане в днешно време, тъй като много производители на стоки изискват формулировки без халогени).
Добавките за огнеупорни лепила включват
● Органични овъглени съединения, които спомагат за понижаване на топлината и дима и предпазват материала отдолу от по-нататъшно изгаряне.
● Топлоабсорбатори, това са нормални метални хидрати, които помагат на лепилото да придобие отлични термични свойства (често огнеупорните лепила се избират за приложения на свързване на радиатори, където се изисква максимална топлопроводимост).
Това е внимателен баланс, тъй като тези добавки ще повлияят на други адхезивни свойства, като якост, реология, скорост на втвърдяване, гъвкавост и др.
Има ли разлика между огнеупорни лепила и огнеупорни лепила?
Да! Има. И двата термина бяха споменати в статията, но вероятно е най-добре да изясним нещата.
Огнеупорни лепила
Това често са продукти като неорганични лепилни цименти и уплътнители. Те не горят и издържат на екстремни температури. Приложенията за тези видове продукти включват доменни пещи, фурни и др. Те не правят нищо, за да спрат горенето на сглобката. Но вършат чудесна работа, като държат всички горящи части заедно.
Огнеупорни лепила
Те помагат за потушаване на пламъците и забавяне на разпространението на огъня.
Много индустрии търсят тези видове лепила
● Електроника– за заливане и капсулиране на електроника, свързване на радиатори, печатни платки и др. Късо съединение в електрониката може лесно да предизвика пожар. Но печатните платки съдържат огнеупорни съединения – често е важно лепилата също да притежават тези свойства.
● Строителство– облицовките и подовите настилки (особено в обществени зони) често трябва да бъдат негорими и залепени с огнеупорно лепило.
● Обществен транспорт– вагони на влакове, интериори на автобуси, трамваи и др. Приложенията на огнеупорните лепила включват залепване на композитни панели, подови настилки и други приспособления и фитинги. Лепилата не само помагат за спиране на разпространението на огъня, но и осигуряват естетическа съединителна връзка без необходимост от неестетични (и тракащи) механични крепежни елементи.
● Самолет– както бе споменато по-рано, материалите за интериор на кабините са под строги разпоредби. Те трябва да са огнеупорни и да не изпълват кабината с черен дим по време на пожар.
Стандарти и методи за изпитване на забавители на горенето
Стандартите, свързани с изпитванията за огнеустойчивост, са насочени към определяне на характеристиките на даден материал по отношение на пламък, дим и токсичност (FST). Няколко теста са широко използвани за определяне на устойчивостта на материалите на тези условия.
Избрани тестове за забавители на горенето
| Устойчивост на горене | |
| ASTM D635 | „Скорост на горене на пластмаси“ |
| ASTM E162 | „Запалимост на пластмасови материали“ |
| UL 94 | „Запалимост на пластмасови материали“ |
| ISO 5657 | „Запалимост на строителните материали“ |
| БС 6853 | „Разпространение на пламъка“ |
| FAR 25.853 | „Стандарт за летателна годност – Вътрешно обзавеждане на кабините“ |
| НФ Т 51-071 | „Кислороден индекс“ |
| NF C 20-455 | „Тест с нажежена жица“ |
| ДИН 53438 | „Разпространение на пламъка“ |
| Устойчивост на високи температури | |
| BS 476 Част № 7 | „Повърхностно разпространение на пламъка – строителни материали“ |
| ДИН 4172 | „Поведение на строителните материали при пожар“ |
| ASTM E648 | „Подови настилки – Лъчист панел“ |
| Токсичност | |
| SMP 800C | „Тестване за токсичност“ |
| БС 6853 | „Изпускане на дим“ |
| НФ X 70-100 | „Тестване за токсичност“ |
| 1000,01 ATS | „Плътност на дима“ |
| Генериране на дим | |
| БС 6401 | „Специфична оптична плътност на дима“ |
| БС 6853 | „Изпускане на дим“ |
| NES 711 | „Индекс на дима от продуктите на горене“ |
| ASTM D2843 | „Плътност на дима от горящи пластмаси“ |
| ISO CD5659 | „Специфична оптична плътност – образуване на дим“ |
| 1000,01 ATS | „Плътност на дима“ |
| ДИН 54837 | „Генериране на дим“ |
Изпитване на устойчивост на горене
В повечето тестове, които измерват устойчивостта на горене, подходящи лепила са тези, които не продължават да горят за значителен период от време след отстраняване на източника на запалване. При тези тестове втвърдената проба от лепило може да бъде подложена на запалване независимо от прилепналото вещество (лепилото се тества като свободен филм).
Въпреки че този подход не симулира практическата реалност, той предоставя полезни данни за относителната устойчивост на лепилото на горене.
Могат да бъдат тествани и примерни структури с лепило и адхезивно вещество. Тези резултати може да са по-представителни за характеристиките на лепилото при действителен пожар, тъй като приносът, осигурен от адхезивното вещество, може да бъде както положителен, така и отрицателен.
UL-94 Вертикално горене
Той предоставя предварителна оценка на относителната запалимост и капене на полимери, използвани в електрическо оборудване, електронни устройства, уреди и други приложения. Разглеждат се характеристиките на крайната употреба, като запалване, скорост на горене, разпространение на пламъка, принос на горивото, интензитет на горене и продукти на горене.
Работа и подготовка - При този тест проба от филм или покрит субстрат се монтира вертикално в камера без течение. Под пробата се поставя горелка за 10 секунди и се измерва продължителността на пламъка. Отбелязва се всяко капене, което запалва хирургически памук, поставен на 30 см под пробата.
Тестът има няколко класификации:
94 V-0: Нито един образец не гори пламъчно повече от 10 секунди след запалването. Образците не изгарят до скобата за задържане, не капят и не запалват памука, нито пък имат тлеещо горене, продължаващо 30 секунди след отстраняване на тестовия пламък.
94 V-1: Нито един образец не трябва да има пламъчно горене повече от 30 секунди след всяко запалване. Образците не трябва да изгарят до скобата за задържане, да капят и да запалват памука, нито да имат последващо сияние повече от 60 секунди.
94 V-2: Това включва същите критерии като V-1, с изключение на това, че образците се оставят да капят и да запалят памука под образеца.
Други стратегии за измерване на устойчивост на горене
Друг метод за измерване на устойчивостта на горене на даден материал е измерването на граничния кислороден индекс (LOI). LOI е минималната концентрация на кислород, изразена като обемен процент от сместа от кислород и азот, която едва поддържа пламъчно горене на материал първоначално при стайна температура.
Устойчивостта на лепилото на високи температури в случай на пожар изисква специално внимание, освен ефектите от пламъка, дима и токсичността. Често основата ще предпази лепилото от пожар. Ако обаче лепилото се разхлаби или разгради поради температурата на пожара, съединението може да се разпадне, причинявайки разделяне на основата и лепилото. Ако това се случи, самото лепило се излага заедно с вторичната основа. Тези нови повърхности могат да допринесат допълнително за пожара.
Камерата за плътност на дима на NIST (ASTM D2843, BS 6401) се използва широко във всички промишлени сектори за определяне на дим, генериран от твърди материали и сглобки, монтирани вертикално в затворена камера. Плътността на дима се измерва оптично.
Когато лепилото е поставено между два субстрата, огнеустойчивостта и топлопроводимостта на субстратите контролират разлагането и отделянето на дим от лепилото.
При тестове за плътност на дима, лепилата могат да бъдат тествани самостоятелно като свободно покритие, за да се определи най-лошият възможен случай.
Намерете подходящ клас огнеупорен материал
Разгледайте широка гама от огнеупорни материали, предлагани на пазара днес, анализирайте техническите данни за всеки продукт, получете техническа помощ или поискайте мостри.
TF-101, TF-201, TF-AMP
