Bindmiddelkit

Toepassing van lijm/kit/verlijming van vlamvertragers

Bouwsector:Installatie van branddeuren, brandschotten en brandwerende panelen

Elektronisch en elektrisch veld:Printplaten, elektronische componenten

Auto-industrie:Stoelen, dashboards, deurpanelen

Lucht- en ruimtevaartveld:Luchtvaartinstrumenten, ruimtevaartuigstructuren

Huishoudelijke artikelen:Meubels, vloeren, behang

Vlamvertragende transfertape:Uitstekend geschikt voor metalen, schuimen en kunststoffen zoals polyethyleen

Werking van vlamvertragers

Vlamvertragers voorkomen of vertragen de verspreiding van brand door de chemische reacties in de vlam te onderdrukken of door een beschermende laag op het oppervlak van een materiaal te vormen.

Ze kunnen gemengd worden met het basismateriaal (additieve vlamvertragers) of er chemisch aan gebonden worden (reactieve vlamvertragers). Minerale vlamvertragers zijn meestal additief, terwijl organische verbindingen zowel reactief als additief kunnen zijn.

Het ontwerpen van brandvertragende lijm

Een brand kent feitelijk vier fasen:

Initiatie

Groei

Steady State, en

Verval

Vergelijking van (1)

Vergelijking van de degradatietemperaturen van een typische thermohardende lijm
Met degenen die in verschillende stadia van een brand worden bereikt

Elke toestand heeft een bijbehorende degradatietemperatuur, zoals weergegeven in de afbeelding. Bij het ontwerpen van een brandvertragende lijm moeten formuleerders zich inspannen om temperatuurbestendigheid te leveren in de juiste brandfase voor de toepassing:

● Bij de productie van elektronica moet een lijm bijvoorbeeld de neiging van het elektronische onderdeel om vlam te vatten (of te ontbranden) onderdrukken als er door een storing een temperatuurstijging optreedt.

● Voor het lijmen van tegels of panelen moet de lijm bestand zijn tegen loslaten in de groei- en stabiele fase, zelfs bij direct contact met de vlam.

● Ze moeten ook de uitstoot van giftige gassen en rook minimaliseren. Dragende constructies zullen waarschijnlijk alle vier de fasen van de brand ondergaan.

Beperkende verbrandingscyclus

Om de verbrandingscyclus te beperken, moeten een of meerdere processen die bijdragen aan brand worden geëlimineerd door:

● Eliminatie van de vluchtige brandstof, bijvoorbeeld door koeling

● Het creëren van een thermische barrière, bijvoorbeeld door verkoling, waardoor brandstof wordt geëlimineerd door de warmteoverdracht te verminderen, of

● Het blussen van de kettingreacties in de vlam, bijvoorbeeld door het toevoegen van geschikte radicalenvangers

Vergelijking van (2)

Vlamvertragende additieven doen dit door chemisch en/of fysisch te werken in de gecondenseerde (vaste) fase of in de gasfase door een van de volgende functies te vervullen:

Char-vormers:Meestal fosforverbindingen, die de koolstofbron verwijderen en een isolatielaag vormen tegen de hitte van het vuur. Er zijn twee mechanismen voor het vormen van verkoolde stoffen:
Omleiding van de chemische reacties die betrokken zijn bij de ontleding ten gunste van reacties die koolstof opleveren in plaats van CO of CO2 en
Vorming van een oppervlaktelaag van beschermende koolstof

Warmteabsorbeerders:Meestal zijn dit metaalhydraten, zoals aluminiumtrihydraat of magnesiumhydroxide, die warmte onttrekken door de verdamping van water uit de structuur van de vlamvertrager.

Vlammenblussers:Meestal halogeensystemen op basis van broom of chloor, die de reacties in een vlam verstoren.

● Synergisten:Meestal antimoonverbindingen, die de werking van de vlamdover verbeteren.

Belang van vlamvertragers bij brandbeveiliging

Vlamvertragers zijn een belangrijk onderdeel van brandbeveiliging, omdat ze niet alleen het risico op brandverspreiding verminderen, maar ook de kans op brandverspreiding. Dit verlengt de vluchttijd en beschermt zo mens, eigendom en milieu.

Er zijn veel manieren om een ​​lijmsoort als brandvertrager te classificeren. Laten we de classificatie van brandvertragers in detail bekijken.

De vraag naar brandvertragende lijmen neemt toe en het gebruik ervan breidt zich uit naar een aantal verschillende industriële sectoren, zoals de lucht- en ruimtevaart, de bouw, de elektronica en het openbaar vervoer (met name treinen).

Vergelijking van (3)

1: Een van de voor de hand liggende hoofdcriteria is dus dat het vlamvertragend / niet-brandbaar moet zijn of, beter nog, dat het vlammen moet remmen – goed brandvertragend.

2: De lijm mag geen overmatige of giftige rook afgeven.

3: De lijm moet zijn structurele integriteit bij hoge temperaturen behouden (zo goed mogelijk temperatuurbestendig zijn).

4: Afgebroken lijmmateriaal mag geen giftige bijproducten bevatten.

Het lijkt een hele opgave om een ​​lijm te ontwikkelen die aan deze eisen voldoet – en in dit stadium zijn viscositeit, kleur, uithardingssnelheid en de gewenste uithardingsmethode, spleetvulling, sterkte, thermische geleidbaarheid en verpakking nog niet eens in overweging genomen. Maar de ontwikkelingschemici houden wel van een flinke uitdaging, dus KOM MAAR OP!

Milieuvoorschriften zijn vaak sector- en regiospecifiek

Een grote groep van de onderzochte vlamvertragers blijkt een gunstig milieu- en gezondheidsprofiel te hebben. Deze zijn:

● Ammoniumpolyfosfaat

● Aluminiumdiethylfosfinaat

● Aluminiumhydroxide

● Magnesiumhydroxide

● Melamine polyfosfaat

● Dihydrooxafosfafenantreen

● Zinkstannaat

● Zinkhydroxide

Vlamvertraging

Lijmen kunnen worden ontwikkeld op basis van een glijdende schaal van brandvertraging – hier vindt u details over de classificaties van Underwriters Laboratory Testing. Als lijmfabrikanten zien we voornamelijk aanvragen voor UL94 V-0 en af ​​en toe voor HB.

UL94

● HB: langzaam brandend op een horizontaal proefstuk. Brandsnelheid <76 mm/min voor een dikte <3 mm of het branden stopt vóór 100 mm.
● V-2: (verticaal) branden stopt in <30 seconden en eventuele druppels kunnen vlammen
● V-1: (verticaal) branden stopt in <30 seconden, en druppels zijn toegestaan ​​(maar moetenniet(branden)
● V-0 (verticaal) branden stopt in <10 seconden, en druppels zijn toegestaan ​​(maar moetenniet(branden)
● Het branden van 5VB (verticaal plaque-specimen) stopt binnen <60 seconden, er druppelt niets; er kan een gat in het specimen ontstaan.
● 5VA als hierboven, maar er mag geen gat ontstaan.

De twee laatstgenoemde classificaties hebben betrekking op een verlijmd paneel en niet op een lijmmonster.

Het testen is vrij eenvoudig en vereist geen geavanceerde apparatuur. Hier is een basistestopstelling:

Vergelijking van (4)

Het kan lastig zijn om deze test alleen met sommige lijmen uit te voeren. Vooral bij lijmen die niet goed uitharden buiten een gesloten voeg. In dat geval kunt u alleen testen tussen verlijmde substraten. Epoxylijm en UV-lijmen kunnen echter wel uitharden als een solide proefstuk. Plaats het proefstuk vervolgens in de kaken van de klemstandaard. Houd een zandbak bij de hand en we raden ten zeerste aan dit onder afzuiging of in een zuurkast te doen. Laat geen rookmelders afgaan! Vooral niet die welke direct verbonden zijn met de hulpdiensten. Steek het proefstuk in brand en meet hoe lang het duurt voordat de vlam dooft. Controleer of er druppels onder zitten (hopelijk heeft u een wegwerpbakje bij de hand; anders is uw mooie aanrechtblad verleden tijd).

Lijmchemici combineren een aantal additieven om brandvertragende lijmen te maken – en soms zelfs om vlammen te doven (hoewel dit tegenwoordig moeilijker te realiseren is, omdat veel fabrikanten halogeenvrije formules eisen).

Additieven voor brandwerende lijmen omvatten:

● Organische verkoolde verbindingen die helpen de hitte en rookontwikkeling te verminderen en het onderliggende materiaal te beschermen tegen verdere verbranding.

● Warmteabsorbeerders: dit zijn normale metaalhydraten die de lijm goede thermische eigenschappen geven (brandvertragende lijmsoorten worden vaak gekozen voor toepassingen met warmteafvoerverbindingen waarbij een maximale thermische geleidbaarheid vereist is).

Het is een zorgvuldige afweging, aangezien deze additieven de andere eigenschappen van de lijm, zoals sterkte, reologie, uithardingssnelheid, flexibiliteit, etc., verstoren.

Is er een verschil tussen brandwerende lijmen en brandvertragende lijmen?

Jazeker! Beide termen zijn in het artikel al eens ter sprake gekomen, maar het is waarschijnlijk het beste om de zaken even op een rijtje te zetten.

Brandwerende lijmen

Dit zijn vaak producten zoals anorganische lijmen en kitten. Ze branden niet en zijn bestand tegen extreme temperaturen. Toepassingen voor dit soort producten zijn onder andere hoogovens, ovens, enz. Ze doen niets om te voorkomen dat een constructie verbrandt. Maar ze houden alle brandende onderdelen wel uitstekend bij elkaar.

Brandvertragende lijmen

Deze helpen de vlammen te doven en de verspreiding van vuur te vertragen.

Veel industrieën zijn op zoek naar dit soort lijmen

● Elektronica– voor het ingieten en inkapselen van elektronica, het verlijmen van koellichamen, printplaten, enz. Een kortsluiting in de elektronica kan gemakkelijk brand veroorzaken. Maar printplaten bevatten brandvertragende verbindingen – het is vaak belangrijk dat lijmen ook deze eigenschappen hebben.

● Bouw– Bekleding en vloeren (met name in openbare ruimtes) moeten vaak brandvertragend zijn en met een brandvertragende lijm worden verlijmd.

● Openbaar vervoer– treinwagons, businterieurs, trams, enz. Toepassingen voor vlamvertragende lijmen zijn onder andere het verlijmen van composietpanelen, vloeren en andere bevestigingsmiddelen. De lijmen helpen niet alleen de verspreiding van brand te voorkomen, maar zorgen ook voor een esthetische verbinding zonder de noodzaak van ontsierende (en rammelende) mechanische bevestigingsmiddelen.

● Vliegtuigen– Zoals eerder vermeld, gelden voor de materialen in de cabine strenge regels. Ze moeten brandvertragend zijn en de cabine tijdens een brand niet met zwarte rook vullen.

Normen en testmethoden voor vlamvertragers

Normen met betrekking tot brandproeven zijn gericht op het bepalen van de prestaties van een materiaal met betrekking tot vlammen, rook en toxiciteit (FST). Verschillende tests zijn op grote schaal gebruikt om de weerstand van materialen tegen deze omstandigheden te bepalen.

Geselecteerde tests voor vlamvertragers

Weerstand tegen verbranding

ASTM D635 “Verbrandingssnelheid van kunststoffen”
ASTM E162 “Ontvlambaarheid van kunststoffen”
UL 94 “Ontvlambaarheid van kunststoffen”
ISO 5657 “Ontvlambaarheid van bouwproducten”
BS 6853 “Vlamvoortplanting”
VER 25.853 “Luchtwaardigheidsnorm – compartimentinterieurs”
NF T 51-071 “Zuurstofindex”
NF C 20-455 “Gloeidraadtest”
DIN 53438 “Vlamvoortplanting”

Weerstand tegen hoge temperaturen

BS 476 Onderdeelnr. 7 “Oppervlakteverspreiding van vlammen – Bouwmaterialen”
DIN 4172 “Brandgedrag van bouwmaterialen”
ASTM E648 “Vloerbedekkingen – Stralingspaneel”

Toxiciteit

SMP 800C “Toxiciteitstesten”
BS 6853 “Rookuitstoot”
NF X 70-100 “Toxiciteitstesten”
ATS-nummer 1000.01 “Rookdichtheid”

Rookontwikkeling

BS 6401 “Specifieke optische dichtheid van rook”
BS 6853 “Rookuitstoot”
NES 711 “Rookindex van verbrandingsproducten”
ASTM D2843 “Rookdichtheid van brandend plastic”
ISO CD5659 “Specifieke optische dichtheid – Rookgeneratie”
ATS-nummer 1000.01 “Rookdichtheid”
DIN 54837 “Rookgeneratie”

Testen van de weerstand tegen verbranding

In de meeste tests die de brandweerstand meten, zijn geschikte lijmen lijmen die niet langdurig blijven branden na verwijdering van de ontstekingsbron. Bij deze tests kan het uitgeharde lijmmonster onafhankelijk van de hechting aan ontsteking worden blootgesteld (de lijm wordt getest als een vrije film).

Hoewel deze aanpak de praktijk niet nabootst, levert het wel bruikbare gegevens op over de relatieve weerstand van de lijm tegen verbranding.

Ook kunnen proefstructuren met zowel lijm als hechtlaag worden getest. Deze resultaten kunnen een betere weergave zijn van de prestaties van de lijm bij een daadwerkelijke brand, aangezien de bijdrage van de hechtlaag zowel positief als negatief kan zijn.

UL-94 verticale brandtest

Het biedt een voorlopige beoordeling van de relatieve ontvlambaarheid en druppelvorming van polymeren die worden gebruikt in elektrische apparatuur, elektronische apparaten, huishoudelijke apparaten en andere toepassingen. Het behandelt de volgende eindgebruikskenmerken: ontsteking, brandsnelheid, vlamverspreiding, brandstofbijdrage, intensiteit van de verbranding en verbrandingsproducten.

Werking en opstelling - In deze test wordt een film- of gecoat substraatmonster verticaal in een tochtvrije behuizing geplaatst. Een brander wordt 10 seconden onder het monster geplaatst en de vlamduur wordt getimed. Druppels die chirurgisch katoen ontsteken dat 30 cm onder het monster is geplaatst, worden genoteerd.

De test kent verschillende classificaties:

94 V-0: Geen enkel monster vertoont vlammende verbranding gedurende meer dan 10 seconden na ontsteking. Monsters verbranden niet tot aan de klem, druppelen niet en ontsteken het katoen niet, en vertonen geen gloeiende verbranding die langer dan 30 seconden aanhoudt na verwijdering van de testvlam.

94 V-1: Geen enkel monster mag langer dan 30 seconden na elke ontsteking vlammend ontbranden. Monsters mogen niet tot aan de klem verbranden, druipen en het katoen ontsteken, of langer dan 60 seconden nagloeien.

94 V-2: Hierbij gelden dezelfde criteria als bij V-1, behalve dat de monsters mogen druppelen en het katoen onder het monster in brand mogen steken.

Andere strategieën voor het meten van brandweerstand

Een andere methode om de brandweerstand van een materiaal te meten, is het meten van de zuurstofindex (LOI). De LOI is de minimale zuurstofconcentratie, uitgedrukt als volumeprocent van het mengsel van zuurstof en stikstof, die de brandende verbranding van een materiaal bij kamertemperatuur net ondersteunt.

De bestendigheid van een lijm tegen hoge temperaturen bij brand vereist speciale aandacht, afgezien van de effecten van vlammen, rook en toxiciteit. Vaak beschermt de ondergrond de lijm tegen brand. Als de lijm echter loslaat of afbreekt door de temperatuur van de brand, kan de verbinding scheuren en kunnen de ondergrond en de lijm loskomen. In dit geval worden de lijm zelf en de secundaire ondergrond blootgesteld. Deze verse oppervlakken kunnen vervolgens bijdragen aan een verdere brand.

De NIST-rookdichtheidskamer (ASTM D2843, BS 6401) wordt veel gebruikt in alle industriële sectoren voor het bepalen van de rookontwikkeling van vaste materialen en samenstellingen die verticaal in een gesloten kamer zijn gemonteerd. De rookdichtheid wordt optisch gemeten.

Wanneer een lijm tussen twee substraten wordt aangebracht, bepalen de brandwerendheid en de thermische geleidbaarheid van de substraten de ontleding en rookontwikkeling van de lijm.

Bij rookdichtheidstesten kunnen lijmsoorten afzonderlijk als vrije coating worden getest om de slechtst denkbare omstandigheden na te bootsen.

Vind een geschikte vlamvertragende klasse

Bekijk het brede assortiment aan vlamvertragende middelen die momenteel op de markt verkrijgbaar zijn, analyseer de technische gegevens van elk product, krijg technische assistentie of vraag monsters aan.

TF-101, TF-201, TF-AMP