Bahan pengedap pengikat

Aplikasi pelekat / pengedap / kalis api pengikat

Bidang pembinaan:Pemasangan pintu kebakaran, tembok api, papan kebakaran

Medan elektronik dan elektrik:Papan litar, komponen elektronik

Industri automotif:Tempat duduk, papan pemuka, panel pintu

Medan aeroangkasa:Instrumen penerbangan, struktur kapal angkasa

Barangan rumah:Perabot, lantai, kertas dinding

Pita Pemindahan Pelekat Kalis Api:Sangat baik untuk logam, busa dan plastik seperti polietilena

Fungsi Bahan Tahan Api

Bahan perencat api menghalang atau melambatkan penyebaran api dengan menyekat tindak balas kimia dalam nyalaan api atau dengan pembentukan lapisan pelindung pada permukaan bahan.

Ia mungkin dicampurkan dengan bahan asas (bahan kalis api tambahan) atau terikat secara kimia padanya (bahan kalis api reaktif). Bahan kalis api mineral biasanya bersifat aditif manakala sebatian organik boleh menjadi reaktif atau aditif.

Mereka Bentuk Pelekat Kalis Api

Kebakaran secara efektif mempunyai empat peringkat:

Permulaan

Pertumbuhan

Keadaan Mantap, dan

Pereputan

Perbandingan Suhu Degradasi Pelekat Termoset Biasa
Dengan Mereka yang Dicapai dalam Pelbagai Peringkat Kebakaran

Setiap keadaan mempunyai suhu degradasi yang sepadan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. Dalam mereka bentuk pelekat kalis api, perumus mesti berusaha untuk memberikan rintangan suhu pada peringkat api yang betul untuk aplikasi tersebut:

● Dalam pembuatan elektronik, sebagai contoh, pelekat mesti menyekat sebarang kecenderungan komponen elektronik untuk terbakar - atau mencetuskan - jika terdapat kenaikan suhu yang disebabkan oleh kerosakan.

● Untuk melekatkan jubin atau panel, pelekat perlu menahan penyingkiran dalam peringkat pertumbuhan dan keadaan stabil, walaupun bersentuhan langsung dengan api.

● Mereka juga mesti meminimumkan gas toksik dan asap yang dipancarkan. Struktur galas beban berkemungkinan mengalami keempat-empat peringkat kebakaran.

Mengehadkan Kitaran Pembakaran

Untuk mengehadkan kitaran pembakaran, satu atau beberapa proses yang menyumbang kepada kebakaran mesti dihapuskan dengan sama ada:

● Penghapusan bahan api meruap, seperti melalui penyejukan

● Penghasilan penghalang haba, seperti melalui pembakaran, sekali gus menghapuskan bahan api dengan mengurangkan pemindahan haba, atau

● Memadamkan tindak balas rantai dalam nyalaan api, seperti dengan menambah pemungut radikal yang sesuai

Bahan tambahan kalis api melakukan ini dengan bertindak secara kimia dan/atau fizikal dalam fasa pekat (pepejal) atau dalam fasa gas dengan menyediakan salah satu fungsi berikut:

●Pembentuk arang:Biasanya sebatian fosforus, yang menyingkirkan sumber bahan api karbon dan menyediakan lapisan penebat terhadap haba api. Terdapat dua mekanisme pembentukan arang:
Pengalihan semula tindak balas kimia yang terlibat dalam penguraian memihak kepada tindak balas yang menghasilkan karbon dan bukannya CO atau CO2 dan
Pembentukan lapisan permukaan arang pelindung

●Penyerap haba:Biasanya hidrat logam, seperti aluminium trihidrat atau magnesium hidroksida, yang menyingkirkan haba melalui penyejatan air daripada struktur kalis api.

●Pemadam api:Biasanya sistem halogen berasaskan bromin atau klorin yang mengganggu tindak balas dalam nyalaan.

● Sinergis:Biasanya sebatian antimoni, yang meningkatkan prestasi pemadam api.

Kepentingan Bahan Tahan Api dalam Perlindungan Kebakaran

Bahan perencat api merupakan bahagian penting dalam perlindungan kebakaran kerana ia bukan sahaja mengurangkan risiko kebakaran bermula, tetapi juga risiko penyebarannya. Ini meningkatkan masa melarikan diri dan, dengan itu, melindungi manusia, harta benda dan alam sekitar.

Terdapat banyak cara untuk menetapkan pelekat sebagai kalis api. Mari kita fahami pengelasan kalis api secara terperinci.

Keperluan untuk pelekat kalis api semakin meningkat dan penggunaannya berkembang kepada beberapa sektor industri yang berbeza termasuk aeroangkasa, pembinaan, elektronik dan pengangkutan awam (keretapi khususnya).

1: Jadi, salah satu kriteria utama yang jelas adalah tahan api / tidak terbakar atau, lebih baik lagi, menghalang api – kalis api dengan betul.

2: Pelekat tidak boleh mengeluarkan asap yang berlebihan atau toksik.

3: Pelekat perlu mengekalkan integriti strukturnya pada suhu tinggi (mempunyai rintangan suhu sebaik mungkin).

4: Bahan pelekat yang terurai tidak boleh mengandungi hasil sampingan toksik.

Nampaknya sukar untuk menghasilkan pelekat yang dapat memenuhi keperluan ini – dan pada peringkat ini, kelikatan, warna, kelajuan pengawetan dan kaedah pengawetan pilihan, pengisian jurang, prestasi kekuatan, kekonduksian terma dan pembungkusan belum dipertimbangkan. Tetapi ahli kimia pembangunan menikmati cabaran yang baik, jadi TERUSKANLAH!

Peraturan alam sekitar cenderung khusus untuk industri dan wilayah

Sekumpulan besar bahan perencat api yang dikaji didapati mempunyai profil alam sekitar dan kesihatan yang baik. Ini adalah:

● Ammonium polifosfat

● Aluminium dietilfosfat

● Aluminium hidroksida

● Magnesium hidroksida

● Melamin polifosfat

● Dihidrooksafosfafenantrena

● Zink stanat

● Zink hidrokstanat

Kerentanan api

Pelekat boleh dibangunkan untuk dipadankan dengan skala gelongsor kalis api – berikut ialah butiran klasifikasi Ujian Makmal Penaja Jamin. Sebagai pengeluar pelekat, kami melihat permintaan terutamanya untuk UL94 V-0 dan kadangkala untuk HB.

UL94

● HB: pembakaran perlahan pada spesimen mendatar. Kadar pembakaran <76mm/min untuk ketebalan <3mm atau pembakaran berhenti sebelum 100mm
● V-2: pembakaran (menegak) berhenti dalam masa <30 saat dan sebarang titisan mungkin menyala
● V-1: pembakaran (menegak) berhenti dalam masa <30 saat, dan titisan dibenarkan (tetapi mestitidakterbakar)
● Pembakaran V-0 (menegak) berhenti dalam masa <10 saat, dan titisan dibenarkan (tetapi mestitidakterbakar)
● Pembakaran 5VB (spesimen plak menegak) berhenti dalam masa <60 saat, tiada titisan; spesimen mungkin membentuk lubang.
● 5VA seperti di atas tetapi tidak dibenarkan membentuk lubang.

Dua klasifikasi yang terakhir berkaitan dengan panel terikat dan bukannya spesimen pelekat.

Pengujian ini agak mudah dan tidak memerlukan peralatan yang canggih, berikut adalah persediaan ujian asas:

Agak sukar untuk melakukan ujian ini pada sesetengah pelekat sahaja. Terutamanya untuk pelekat yang tidak akan mengeras dengan betul di luar sambungan tertutup. Dalam kes ini, anda hanya boleh menguji antara substrat yang terikat. Walau bagaimanapun, gam epoksi dan pelekat UV boleh dikeraskan sebagai spesimen ujian pepejal. Kemudian, masukkan spesimen ujian ke dalam rahang penyangga pengapit. Simpan baldi pasir berdekatan, dan kami sangat mengesyorkan melakukan ini semasa pengekstrakan atau di dalam almari wasap. Jangan bunyikan sebarang penggera asap! Terutamanya yang disambungkan terus ke perkhidmatan kecemasan. Panaskan spesimen dan jangka masa api akan padam. Periksa sebarang titisan di bawahnya (mudah-mudahan anda mempunyai dulang pakai buang; jika tidak, selamat tinggal permukaan kerja yang bagus).

Ahli kimia pelekat menggabungkan beberapa bahan tambahan untuk membuat pelekat kalis api – dan kadangkala untuk memadamkan api (walaupun ciri ini lebih sukar dicapai pada masa kini dengan banyak pengeluar barangan kini meminta formulasi bebas halogen).

Bahan tambahan untuk pelekat tahan api termasuk

● Sebatian pembentuk arang organik yang membantu mengurangkan haba dan asap serta melindungi bahan di bawahnya daripada pembakaran selanjutnya.

● Penyerap haba, ini adalah hidrat logam biasa yang membantu memberikan pelekat sifat terma yang hebat (selalunya, pelekat kalis api dipilih untuk aplikasi ikatan sink haba di mana kekonduksian terma maksimum diperlukan).

Ia merupakan keseimbangan yang teliti kerana bahan tambahan ini akan menyebabkan gangguan terhadap sifat pelekat lain seperti kekuatan, reologi, kelajuan pengawetan, fleksibiliti dan sebagainya.

Adakah terdapat perbezaan antara pelekat tahan api dan pelekat kalis api?

Ya! Ada. Kedua-dua istilah telah diperkatakan dalam artikel itu, tetapi mungkin lebih baik untuk memperjelaskan ceritanya.

Pelekat tahan api

Ini selalunya merupakan produk seperti simen pelekat dan pengedap bukan organik. Ia tidak mudah terbakar dan tahan suhu yang melampau. Aplikasi untuk jenis produk ini termasuk relau bagas, ketuhar dan sebagainya. Ia tidak menghalang pembakaran pemasangan. Tetapi ia berfungsi dengan baik dalam menyatukan semua bahagian yang terbakar.

Pelekat kalis api

Ini membantu memadamkan api dan memperlahankan penyebaran api.

Banyak industri mencari pelekat jenis ini

● Elektronik– untuk memasukkan dan mengkapsulasi elektronik, mengikat sink haba, papan litar dan sebagainya. Litar pintas elektronik boleh mencetuskan kebakaran dengan mudah. Tetapi PCB mengandungi sebatian kalis api – selalunya penting pelekat juga mempunyai sifat-sifat ini.

● Pembinaan– pelapisan dan lantai (terutamanya di kawasan awam) selalunya perlu tidak terbakar dan dilekatkan dengan pelekat kalis api.

● Pengangkutan awam– gerabak kereta api, bahagian dalam bas, trem dll. Aplikasi untuk pelekat kalis api termasuk melekatkan panel komposit, lantai dan lekapan serta kelengkapan lain. Pelekat bukan sahaja membantu menghentikan penyebaran api. Tetapi ia juga memberikan sambungan estetik tanpa memerlukan pengikat mekanikal yang hodoh (dan berderak).

● Pesawat– seperti yang dinyatakan sebelum ini, bahan dalaman kabin adalah di bawah peraturan yang ketat. Ia mestilah kalis api dan tidak memenuhi kabin dengan asap hitam semasa kebakaran.

Piawaian dan Kaedah Ujian untuk Bahan Tahan Api

Piawaian yang berkaitan dengan ujian kebakaran bertujuan untuk menentukan prestasi bahan berkenaan dengan nyalaan, asap dan ketoksikan (FST). Beberapa ujian telah digunakan secara meluas untuk menentukan rintangan bahan terhadap keadaan ini.

Ujian Terpilih untuk Bahan Tahan Api

Rintangan terhadap Pembakaran
ASTM D635	"Kadar Pembakaran Plastik"
ASTM E162	"Kemudahbakaran Bahan Plastik"
UL 94	"Kemudahbakaran Bahan Plastik"
ISO 5657	"Kebolehbakaran Produk Bangunan"
BS 6853	"Penyebaran Api"
JAUH 25.853	“Standard Kelayakan Udara – Bahagian Dalam Kompartmen”
NF T 51-071	"Indeks Oksigen"
NF C 20-455	"Ujian Wayar Bercahaya"
DIN 53438	"Penyebaran Api"

Rintangan terhadap Suhu Tinggi
BS 476 Bahagian No. 7	“Sebaran Api di Permukaan – Bahan Binaan”
DIN 4172	"Kelakuan Kebakaran Bahan Binaan"
ASTM E648	“Penutup Lantai – Panel Berseri”

Ketoksikan
SMP 800C	"Ujian Ketoksikan"
BS 6853	"Pelepasan Asap"
NF X 70-100	"Ujian Ketoksikan"
ATS 1000.01	"Ketumpatan Asap"

Penjanaan Asap
BS 6401	"Ketumpatan Optik Khusus Asap"
BS 6853	"Pelepasan Asap"
NES 711	"Indeks Asap Hasil Pembakaran"
ASTM D2843	"Ketumpatan Asap daripada Pembakaran Plastik"
ISO CD5659	“Ketumpatan Optik Khusus – Penjanaan Asap”
ATS 1000.01	"Ketumpatan Asap"
DIN 54837	"Generasi Asap"

Menguji Rintangan terhadap Pembakaran

Dalam kebanyakan ujian yang mengukur rintangan terhadap pembakaran, pelekat yang sesuai ialah pelekat yang tidak terus terbakar untuk tempoh yang ketara selepas penyingkiran sumber pencucuhan. Dalam ujian ini, sampel pelekat yang telah diawet mungkin terdedah kepada pencucuhan tanpa mengira sebarang pelekat (pelekat diuji sebagai filem bebas).

Walaupun pendekatan ini tidak mensimulasikan realiti praktikal, ia memberikan data berguna tentang rintangan relatif pelekat terhadap pembakaran.

Struktur sampel dengan kedua-dua pelekat dan bahan yang melekat juga boleh diuji. Keputusan ini mungkin lebih mewakili prestasi pelekat dalam kebakaran sebenar kerana sumbangan yang diberikan oleh bahan yang melekat boleh jadi positif atau negatif.

Ujian Pembakaran Menegak UL-94

Ia menyediakan penilaian awal tentang kemudahbakaran relatif dan titisan untuk polimer yang digunakan dalam peralatan elektrik, peranti elektronik, perkakas dan aplikasi lain. Ia menangani ciri-ciri penggunaan akhir seperti penyalaan, kadar pembakaran, penyebaran nyalaan, sumbangan bahan api, keamatan pembakaran dan produk pembakaran.

Bekerja dan Menyediakan - Dalam ujian ini, sampel filem atau substrat bersalut dipasang secara menegak dalam kandang bebas draf. Pembakar diletakkan di bawah sampel selama 10 saat dan tempoh pembakaran ditetapkan masa. Sebarang titisan yang menyalakan kapas pembedahan yang diletakkan 12 inci di bawah sampel akan dicatatkan.

Ujian ini mempunyai beberapa klasifikasi:

94 V-0: Tiada spesimen yang mengalami pembakaran nyalaan selama lebih daripada 10 saat selepas pencucuhan. Spesimen tidak terbakar sehingga ke pengapit pemegang, menitis dan menyalakan kapas, atau pembakaran bercahaya berterusan selama 30 saat selepas nyalaan ujian ditanggalkan.

94 V-1: Tiada spesimen yang boleh mengalami pembakaran nyalaan selama lebih 30 saat selepas setiap penyalaan. Spesimen tidak boleh terbakar sehingga ke pengapit pemegang, menitis dan menyalakan kapas, atau mempunyai kilauan selepas lebih daripada 60 saat.

94 V-2: Ini melibatkan kriteria yang sama seperti V-1, kecuali spesimen dibenarkan menitis dan menyalakan kapas di bawah spesimen.

Strategi Lain untuk Mengukur Rintangan Pembakaran

Satu lagi kaedah untuk mengukur rintangan pembakaran sesuatu bahan adalah dengan mengukur indeks oksigen pengehad (LOI). LOI ialah kepekatan minimum oksigen yang dinyatakan sebagai peratus isipadu campuran oksigen dan nitrogen yang hanya menyokong pembakaran bahan yang menyala pada mulanya pada suhu bilik.

Rintangan pelekat terhadap suhu tinggi sekiranya berlaku kebakaran memerlukan pertimbangan khusus selain daripada kesan nyalaan, asap dan ketoksikan. Selalunya substrat akan melindungi pelekat daripada kebakaran. Walau bagaimanapun, jika pelekat longgar atau rosak disebabkan oleh suhu api, sambungan boleh gagal menyebabkan substrat dan pelekat terpisah. Jika ini berlaku, pelekat itu sendiri akan terdedah bersama substrat sekunder. Permukaan baharu ini kemudiannya boleh menyumbang lagi kepada kebakaran.

Kebuk ketumpatan asap NIST (ASTM D2843, BS 6401) digunakan secara meluas dalam semua sektor perindustrian untuk menentukan asap yang dihasilkan oleh bahan pepejal dan pemasangan yang dipasang pada kedudukan menegak di dalam kebuk tertutup. Ketumpatan asap diukur secara optik.

Apabila pelekat diapit di antara dua substrat, rintangan api dan kekonduksian terma substrat mengawal penguraian dan pelepasan asap pelekat.

Dalam ujian ketumpatan asap, pelekat boleh diuji secara bersendirian sebagai salutan bebas untuk mengenakan keadaan terburuk.