Прилагане на лепило/уплътнител/ забавители на горенето
Сфера на строителството:Монтаж на противопожарни врати, брандмауери, противопожарни табла
Електронно и електрическо поле:Платки, електронни компоненти
Автомобилна индустрия:Седалки, табла, панели за врати
Аерокосмическа област:Авиационни инструменти, конструкции на космически кораби
Домакински уреди:Мебели, подове, тапети
Забавяща горенето самозалепваща трансферна лента:Отличен за метали, пяна и пластмаси като полиетилен
Функциониране на забавители на горенето
Забавителите на горенето възпрепятстват или забавят разпространението на огъня чрез потискане на химичните реакции в пламъка или чрез образуване на защитен слой върху повърхността на материала.
Те могат да бъдат смесени с основния материал (добавъчни забавители на горенето) или химически свързани с него (реактивни забавители на горенето).Минералните забавители на горенето обикновено са добавки, докато органичните съединения могат да бъдат или реактивни, или добавки.
Проектиране на огнеупорно лепило
Пожарът ефективно има четири етапа:
Посвещение
Растеж
Стабилно състояние и
Разпад
Сравнение на температурите на разграждане на типично термореактивно лепило
С тези, достигнати в различни етапи на пожар
Всяко състояние има съответна температура на разграждане, както е показано на фигура.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 потисне всяка тенденция на електронния компонент да се запали - или да започне - ако има предизвикано от повреда повишаване на температурата.
● За залепване на плочки или панели, лепилата трябва да издържат на отделяне в етапите на растеж и стабилно състояние, дори когато са в пряк контакт с пламъка.
● Те трябва също да намалят до минимум отделянето на токсични газове и дим.Носещите конструкции има вероятност да изпитат всичките четири етапа на пожара.
Ограничаващ цикъл на горене
За да се ограничи цикълът на горене, един или няколко от процесите, допринасящи за пожара, трябва да бъдат отстранени чрез:
● Елиминиране на летливото гориво, например чрез охлаждане
● Производство на термична бариера, например чрез овъгляване, като по този начин се елиминира горивото чрез намаляване на преноса на топлина, или
● Потушаване на верижните реакции в пламъка, например чрез добавяне на подходящи уловители на радикали
Добавките за забавяне на горенето правят това, като действат химически и/или физически в кондензираната (твърда) фаза или в газовата фаза, като осигуряват една от следните функции:
●Очаготворители:Обикновено фосфорни съединения, които премахват източника на въглеродно гориво и осигуряват изолационен слой срещу топлината на огъня.Има два механизма за образуване на символ:
Пренасочване на химичните реакции, участващи в разлагането, в полза на реакции, които дават въглерод, а не CO или CO2 и
Образуване на повърхностен слой от защитен овъглен
●Топлинни абсорбери:Обикновено метални хидрати, като алуминиев трихидрат или магнезиев хидроксид, които премахват топлината чрез изпаряване на вода от структурата на забавителя на горенето.
●Огнегасители:Обикновено халогенни системи на базата на бром или хлор, които пречат на реакциите в пламък.
● Синергисти:Обикновено антимонови съединения, които подобряват работата на пламъкогасителя.
Значението 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 от неговото разпространение.Това увеличава времето за бягство и по този начин предпазва хората, имуществото и околната среда.
Има много начини за установяване на лепило като забавител на огъня.Нека разберем подробно класификацията на забавителите на горенето.
Изискването за огнезащитни лепила се увеличава и тяхното използване се разширява до редица различни примери от индустриални сектори, включително аерокосмически, строителни, електроника и обществен транспорт (по-специално влакове).
1: И така, един от очевидните ключови критерии е да бъде устойчив на пламък/негорим или, още по-добре, да възпрепятства пламъците – подходящо забавящ огъня.
2: Лепилото не трябва да отделя прекомерен или токсичен дим.
3: Лепилото трябва да поддържа своята структурна 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 били определени разглеждан.Но химиците, занимаващи се с разработване, се радват на добро предизвикателство, така че ИЗВЪРШЕТЕ ГО!
Разпоредбите за околната среда обикновено са 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 хидроксстанат
Забавяне на горенето
Лепилата могат да бъдат разработени така, че да съответстват на плъзгаща се скала за забавяне на огъня – ето подробности за класификациите на Underwriters Laboratory Testing.Като производители на лепила 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 всякакви капки може да горят
● V-1: (вертикално) горенето спира за <30 секунди и са разрешени капки (но трябванегори)
● Горенето V-0 (вертикално) спира за <10 секунди и са разрешени капки (но трябванегори)
● 5VB (проба от вертикална плака) горенето спира за <60 секунди, без капки;образецът може да развие дупка.
● 5VA както по-горе, но не се допуска образуването на дупка.
Последните две класификации биха се отнасяли по-скоро за залепен панел, отколкото за образец от лепило.
Тестването е доста просто и не изисква сложно оборудване, ето основна тестова настройка:
Може да се окаже доста трудно да направите този тест само за някои лепила.Особено за лепила, които няма да се втвърдят правилно извън затворена фуга.В този случай можете да тествате само между залепени субстрати.Въпреки това, епоксидното лепило и UV лепилата могат да се втвърдят като солиден тестов образец.След това поставете тестовия образец в челюстите на стойката на скобата.Дръжте кофа с пясък наблизо и силно препоръчваме да правите това при изсмукване или в камина.Не включвайте димни аларми!Особено тези, които са пряко свързани със службите за спешна помощ.Хванете екземпляра на огън и замерете колко време е необходимо на пламъка да изгасне.Проверете за капки отдолу (да се надяваме, че имате табла за еднократна употреба на място; в противен случай, чао-чао, хубав плот).
Химиците по лепила комбинират редица добавки, за да направят огнезащитни лепила – и понякога дори за потушаване на пламъци (въпреки че тази характеристика е по-трудна за постигане в днешно време, тъй като много производители на стоки вече изискват формули без халогени).
Добавките за огнеустойчиви лепила включват
● Органични овъглени съединения, които помагат за намаляване на топлината и дима и предпазват материала отдолу от по-нататъшно изгаряне.
● Топлинни абсорбери, това са нормални метални хидрати, които спомагат за придаването на лепилото отлични топлинни свойства (често огнезащитните лепила се избират за приложения за залепване на радиатор, където се изисква максимална топлопроводимост).
Това е внимателен баланс, тъй като тези добавки ще предизвикат смущения в други адхезивни свойства като здравина, реология, скорост на втвърдяване, гъвкавост и т.н.
Има ли разлика между огнеустойчивите лепила и огнеупорните лепила?
даИма.И двата термина са разпространени в статията, но вероятно е най-добре да изясним историята.
Пожароустойчиви лепила
това често са продукти като неорганични адхезивни цименти и уплътнители.Не горят и издържат на екстремни температури.Приложенията за тези видове продукти включват доменни пещи, фурни и т.н. Те не правят нищо, за да спрат изгарянето на модула.Но те вършат страхотна работа да задържат всички горящи парчета заедно.
Огнеупорни лепила
Те помагат за потушаване на пламъците и забавят разпространението на огъня.
Много индустрии търсят тези видове лепила
● Електроника– за запълване и капсулиране на електроника, залепване на радиатори, печатни платки и т.н. Електронно късо съединение може лесно да предизвика пожар.Но PCB съдържат огнезащитни съединения – често е важно лепилата също да притежават тези свойства.
● Строителство– облицовките и подовите настилки (особено в обществени зони) често трябва да бъдат незапалими и залепени с огнеупорно лепило.
● Градски транспорт– влакови вагони, интериори на автобуси, трамваи и др. Приложенията на лепила, забавящи горенето, включват залепване на композитни панели, подови настилки и други приспособления и фитинги.Лепилата не само помагат да се спре разпространението на огъня.Но те осигуряват естетична връзка без необходимост от грозни (и тракащи) механични крепежни елементи.
● Самолет– както споменахме по-рано, материалите за интериора на кабината са под строги разпоредби.Те трябва да са огнезащитни и да не изпълват кабината с черен дим по време на пожар.
Стандарти и методи за изпитване на забавители на горенето
Стандартите, свързани с изпитването на пожар, са насочени към определяне на ефективността на даден материал по отношение на пламък, дим и токсичност (FST).Няколко теста са широко използвани за определяне на устойчивостта на материалите към тези условия.
Избрани тестове за забавители на горенето
| Устойчивост на изгаряне | |
| ASTM D635 | „Скорост на изгаряне на пластмаси“ |
| ASTM E162 | „Запалимост на пластмасови материали“ |
| UL 94 | „Запалимост на пластмасови материали“ |
| ISO 5657 | „Запалимост на строителните продукти“ |
| BS 6853 | „Разпространение на пламъка“ |
| FAR 25.853 | „Стандарт за летателна годност – Интериори на отделенията“ |
| NF T 51-071 | „Кислороден индекс“ |
| NF C 20-455 | „Тест с нажежен проводник“ |
| DIN 53438 | „Разпространение на пламъка“ |
| Устойчивост на високи температури | |
| BS 476 Част № 7 | „Повърхностно разпространение на пламък – строителни материали“ |
| DIN 4172 | „Поведение при пожар на строителни материали“ |
| ASTM E648 | „Подови покрития – лъчист панел“ |
| Токсичност | |
| SMP 800C | „Тестване за токсичност“ |
| BS 6853 | „Излъчване на дим“ |
| NF X 70-100 | „Тестване за токсичност“ |
| ATS 1000.01 | „Плътност на дима“ |
| Генериране на дим | |
| BS 6401 | „Специфична оптична плътност на дима“ |
| BS 6853 | „Излъчване на дим“ |
| NES 711 | „Индекс на дима на продуктите от горенето“ |
| ASTM D2843 | „Плътност на дим от горящи пластмаси“ |
| ISO CD5659 | „Специфична оптична плътност – Генериране на дим“ |
| ATS 1000.01 | „Плътност на дима“ |
| DIN 54837 | „Генериране на дим“ |
Тестване на устойчивост на изгаряне
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 какъвто и да е адхезив (лепилото се тества като свободен филм).
Въпреки че този подход не симулира практическата реалност, той предоставя полезни данни за относителната устойчивост на лепилото към изгаряне.
Могат да бъдат тествани и примерни структури както с лепило, така и с лепило.Тези резултати може да са по-представителни за ефективността на лепилото при действителен пожар, тъй като приносът, осигурен от адхерента, може да бъде положителен или отрицателен.
UL-94 Тест за вертикално горене
Той предоставя предварителна оценка на относителната запалимост и капене на полимери, използвани в електрическо оборудване, електронни устройства, уреди и други приложения.Той се отнася до такива характеристики на крайната употреба като запалване, скорост на горене, разпространение на пламъка, принос на гориво, интензивност на горене и продукти на горене.
Работа и настройка - В този тест проба от филм или субстрат с покритие се монтира вертикално в кутия без течение.Горелка се поставя под пробата за 10 секунди и времетраенето на пламъка се измерва.Отбелязва се всяко капене, което запалва хирургическия памук, поставен на 12 инча под пробата.
Тестът има няколко класификации:
94 V-0: Нито един образец няма пламтящо горене повече от 10 секунди след запалването.Образците не изгарят до задържащата скоба, не капят и не запалват памука или имат светещо горене, което продължава 30 секунди след отстраняване на тестовия пламък.
94 V-1: Нито един образец не трябва да има пламтящо горене за повече от 30 секунди след всяко запалване.Пробите не изгарят до задържащата скоба, не капят и не запалват памука или имат последващо сияние от 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 устойчивостта на горене
Друг метод за измерване на устойчивостта на горене на даден материал е измерването на ограничаващия кислороден индекс (LOI).LOI е минималната концентрация на кислород, изразена като обемен процент на сместа от кислород и азот, която просто поддържа пламъчно горене на материал първоначално при стайна температура.
Устойчивостта на лепилото на високи температури в случай на пожар се нуждае от специално внимание, освен ефектите на пламък, дим и токсичност.Често субстратът предпазва лепилото от пожар.Въпреки това, ако лепилото се разхлаби или разгради поради температурата на огъня, съединението може да се повреди, причинявайки разделяне на субстрата и лепилото.Ако това се случи, самото лепило се разкрива заедно с вторичния субстрат.След това тези свежи повърхности могат допълнително да допринесат за пожара.
Камерата за плътност на дима NIST (ASTM D2843, BS 6401) се използва широко във всички индустриални сектори за определяне на дим, генериран от твърди материали и възли, монтирани във вертикално положение 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 тестовете за плътност на дима лепилата могат да бъдат тествани самостоятелно като свободно покритие, за да се наложи най-лошото състояние.
Намерете подходящ клас за забавяне на горенето
Разгледайте широка гама от видове забавящи горенето, налични на пазара днес, анализирайте техническите данни на всеки продукт, получете техническа помощ или поискайте мостри.
TF-101, TF-201, TF-AMP
