Lijm/afdichtmiddel/verlijming van vlamvertragers
Bouwveld:Installatie van branddeuren, firewalls, brandplanken
Elektronisch en elektrisch veld:Printplaten, elektronische componenten
Auto-industrie:Stoelen, dashboards, deurpanelen
Lucht- en ruimtevaartveld:Luchtvaartinstrumenten, ruimtevaartuigstructuren
Huishoudelijke artikelen:Meubels, vloeren, behang
Vlamvertragende zelfklevende transfertape:Uitstekend geschikt voor metalen, schuimen en kunststoffen zoals polyethyleen
Werking van vlamvertragers
Vlamvertragers remmen of vertragen de verspreiding van brand door de chemische reacties in de vlam te onderdrukken of door de vorming van een beschermende laag op het oppervlak van een materiaal.
Ze kunnen worden gemengd met het basismateriaal (additieve vlamvertragers) of er chemisch aan worden gebonden (reactieve vlamvertragers).Minerale vlamvertragers zijn doorgaans additief, terwijl organische verbindingen reactief of additief kunnen zijn.
Ontwerp van brandvertragende lijm
Een brand kent feitelijk vier fasen:
Initiatie
Groei
Stabiele toestand, en
Verval
Vergelijking van de afbraaktemperaturen van een typische thermohardende lijm
Met degenen die in verschillende stadia van een brand zijn bereikt
Elke toestand heeft een overeenkomstige degradatietemperatuur, zoals weergegeven in figuur.Bij het ontwerpen van een brandvertragende lijm moeten samenstellers hun inspanningen richten op het leveren van temperatuurbestendigheid in de juiste brandfase voor de toepassing:
● Bij de productie van elektronica bijvoorbeeld moet een lijm de neiging van de elektronische component om vlam te vatten (of te ontsteken) onderdrukken als er sprake is van een door een fout veroorzaakte temperatuurstijging.
● Voor het verlijmen van tegels of panelen moeten lijmen bestand zijn tegen loslaten in de groei- en stabiele fase, zelfs wanneer ze in direct contact komen met de vlam.
● Ze moeten ook de uitstoot van giftige gassen en rook tot een minimum beperken.Dragende constructies zullen waarschijnlijk alle vier stadia van de brand ondergaan.
Beperking van de verbrandingscyclus
Om de verbrandingscyclus te beperken, moeten een of meer van de processen die bijdragen aan brand worden verwijderd door:
● Eliminatie van de vluchtige brandstof, bijvoorbeeld door koeling
● Productie 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
Vlamvertragende additieven doen dit door chemisch en/of fysisch in 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 koolstofbrandstofbron verwijderen en een isolatielaag vormen tegen de hitte van het vuur.Er zijn twee mechanismen voor het vormen van verkoling:
Omleiding van de chemische reacties die betrokken zijn bij de ontbinding ten gunste van reacties die koolstof opleveren in plaats van CO of CO2
Vorming van een oppervlaktelaag van beschermende verkoling
●Warmte-absorbers:Meestal metaalhydraten, zoals aluminiumtrihydraat of magnesiumhydroxide, die warmte verwijderen door de verdamping van water uit de structuur van de vlamvertrager.
●Vlamdovers:Meestal broom- of chloorgebaseerde halogeensystemen die de reacties in een vlam verstoren.
● Synergisten:Meestal antimoonverbindingen, die de prestaties van de vlamdover verbeteren.
Betekenis van vlamvertragers bij brandbeveiliging
Vlamvertragers vormen een belangrijk onderdeel van de brandbeveiliging, omdat ze niet alleen het risico op het ontstaan van brand verminderen, maar ook het risico op de verspreiding ervan.Dit verlengt de ontsnappingstijd en beschermt zo mensen, eigendommen en het milieu.
Er zijn veel manieren om een lijm brandvertragend te maken.Laten we de classificatie van vlamvertragers in detail begrijpen.
De behoefte aan brandvertragende lijmen neemt toe en het gebruik ervan breidt zich uit naar een aantal verschillende industriële sectoren, waaronder de lucht- en ruimtevaart, de bouw, de elektronica en het openbaar vervoer (met name treinen).
1: Een van de voor de hand liggende sleutelcriteria is dus dat het vlambestendig/niet-brandend moet zijn of, beter nog, vlammen moet remmen – op de juiste manier brandvertragend.
2: De lijm mag geen overmatige of giftige rook afgeven.
3: De lijm moet zijn structurele integriteit behouden bij hoge temperaturen (een zo goed mogelijke temperatuurbestendigheid hebben).
4: Afgebroken lijmmateriaal mag geen giftige bijproducten bevatten.
Het lijkt een hele opgave om een lijm te bedenken die aan deze eisen kan voldoen – en in dit stadium zijn viscositeit, kleur, uithardingssnelheid en voorkeursmethode voor uitharding, opvulling van gaten, sterkteprestaties, thermische geleidbaarheid en verpakking nog niet eens bepaald. beschouwd.Maar de ontwikkelingschemici houden van een mooie uitdaging, dus BRING IT ON!
Milieuregelgeving is doorgaans branche- en regiospecifiek
Een grote groep van de onderzochte vlamvertragers blijkt een goed milieu- en gezondheidsprofiel te hebben.Dit zijn:
● Ammoniumpolyfosfaat
● Aluminiumdiethylfosfinaat
● Aluminiumhydroxide
● Magnesiumhydroxide
● Melamine polyfosfaat
● Dihydrooxafosfafenantreen
● Zinkstannaat
● Zinkhydroxstannaat
Vlamvertraging
Kleefstoffen kunnen worden ontwikkeld om te voldoen aan een glijdende schaal van brandvertraging – hier vindt u details van de Underwriters Laboratory Testing-classificaties.Als lijmfabrikanten zien we vooral aanvragen voor de UL94 V-0 en af en toe voor de HB.
UL94
● HB: langzame verbranding op een horizontaal preparaat.Brandsnelheid <76 mm/min voor dikte <3 mm of het branden stopt vóór 100 mm
● V-2: (verticaal) branden stopt binnen <30 seconden en eventuele druppels kunnen vlammend zijn
● V-1: (verticaal) branden stopt binnen <30 seconden, en druppelen is toegestaan (maar moet).nietbranden)
● V-0 (verticaal) branden stopt binnen <10 seconden, en druppels zijn toegestaan (maar moeten).nietbranden)
● 5VB (verticaal plaquespecimen) branden stopt in <60 seconden, geen druppels;exemplaar kan een gat ontwikkelen.
● 5VA zoals hierboven, maar er mag geen gat ontstaan.
De twee laatstgenoemde classificaties zouden betrekking hebben op een verlijmd paneel in plaats van op een lijmmonster.
Het testen is vrij eenvoudig en vereist geen geavanceerde apparatuur. Hier is een eenvoudige testopstelling:
Het kan behoorlijk lastig zijn om deze test alleen op sommige lijmen uit te voeren.Met name voor lijmen die buiten een gesloten voeg niet goed uitharden.In dit geval kunt u alleen testen tussen verlijmde substraten.Epoxylijm en UV-lijmen kunnen echter als vast proefstuk worden uitgehard.Plaats vervolgens het testmonster in de klauwen van de klemstandaard.Houd een zandemmer bij de hand. Het is sterk aan te raden dit onder afzuiging of in een zuurkast te doen.Zet geen rookmelders af!Vooral degenen die rechtstreeks verbonden zijn met de hulpdiensten.Vang het monster in brand en bepaal hoe lang het duurt voordat de vlam dooft.Controleer op eventuele druppels eronder (hopelijk heb je een wegwerpbakje ter plaatse; anders, tot ziens mooi werkblad).
Lijmchemici combineren een aantal additieven om brandvertragende lijmen te maken – en soms zelfs om vlammen te doven (hoewel deze eigenschap tegenwoordig moeilijker te bereiken is omdat veel goederenfabrikanten nu om halogeenvrije formuleringen vragen).
Additieven voor brandwerende lijmen zijn onder meer
● Organische verkolingsvormende verbindingen die helpen de hitte en rook te verminderen en het onderliggende materiaal te beschermen tegen verdere verbranding.
● Warmteabsorbeerders, dit zijn normale metaalhydraten die de lijm uitstekende thermische eigenschappen geven (vaak worden de brandvertragende lijmen geselecteerd voor toepassingen met koellichaamverbindingen waarbij maximale thermische geleidbaarheid vereist is).
Het is een zorgvuldige afweging, aangezien deze additieven interferentie veroorzaken met andere adhesieve eigenschappen zoals sterkte, reologie, uithardingssnelheid, flexibiliteit enz.
Is er een verschil tussen brandwerende lijmen en brandvertragende lijmen?
Ja!Er bestaat.Beide termen worden in het artikel besproken, maar het is waarschijnlijk het beste om het verhaal recht te zetten.
Brandwerende lijmen
Vaak zijn dit producten zoals anorganische lijmcementen en kitten.Ze verbranden niet en zijn bestand tegen extreme temperaturen.Toepassingen voor dit soort producten zijn onder meer hoogovens, ovens enz. Ze doen niets om het branden van een geheel te voorkomen.Maar ze doen geweldig werk door alle brandende stukjes bij elkaar te houden.
Brandvertragende lijmen
Deze helpen de vlammen te doven en de verspreiding van het vuur te vertragen.
Veel industrieën zijn op zoek naar dit soort lijmen
● Elektronica– voor het inkapselen en inkapselen van elektronica, het verbinden van koellichamen, printplaten enz. Een elektronische kortsluiting kan gemakkelijk brand veroorzaken.Maar PCB’s bevatten brandvertragende verbindingen – het is vaak belangrijk dat lijmen deze eigenschappen ook hebben.
● Constructie– Bekleding en vloerbedekking (vooral in openbare ruimtes) moeten vaak niet-brandend zijn en verlijmd worden met een brandvertragende lijm.
● Openbaar vervoer– treinwagons, businterieurs, trams enz. Toepassingen voor vlamvertragende lijmen omvatten het verlijmen van composietpanelen, vloeren en andere armaturen en fittingen.Niet alleen helpen de lijmen de verspreiding van brand tegen te gaan.Maar ze bieden een esthetische verbinding zonder de noodzaak van lelijke (en rammelende) mechanische bevestigingsmiddelen.
● Vliegtuigen– zoals eerder vermeld, vallen de materialen in het interieur van de cabine onder strikte regelgeving.Ze moeten brandvertragend zijn en de cabine bij brand niet met zwarte rook vullen.
Normen en testmethoden voor vlamvertragers
Normen met betrekking tot brandtests zijn gericht op het bepalen van de prestaties van een materiaal met betrekking tot vlammen, rook en toxiciteit (FST).Er zijn verschillende tests 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” |
ISO5657 | “Ontstekingsvermogen van bouwproducten” |
BS 6853 | “Vlamvoortplanting” |
VER 25.853 | “Luchtwaardigheidsnorm – compartimentinterieurs” |
NF T 51-071 | “Zuurstofindex” |
NF C 20-455 | “Gloeidraadtest” |
DIN 53438 | “Vlamvoortplanting” |
Bestand tegen hoge temperaturen | |
BS 476 Onderdeelnr. 7 | “Oppervlakkige verspreiding van vlammen – bouwmaterialen” |
DIN4172 | “Brandgedrag van bouwmaterialen” |
ASTM E648 | “Vloerbedekkingen – Stralingspaneel” |
Toxiciteit | |
SMP 800C | “Toxiciteitstesten” |
BS 6853 | “Rookuitstoot” |
NF X 70-100 | “Toxiciteitstesten” |
ATS 1000.01 | “Rookdichtheid” |
Rookgeneratie | |
BS 6401 | “Specifieke optische rookdichtheid” |
BS 6853 | “Rookuitstoot” |
NES 711 | “Rookindex van verbrandingsproducten” |
ASTM D2843 | “Rookdichtheid door brandend plastic” |
ISOCD5659 | “Specifieke optische dichtheid – rookontwikkeling” |
ATS 1000.01 | “Rookdichtheid” |
DIN 54837 | “Rookgeneratie” |
Weerstand tegen verbranding testen
Bij de meeste tests die de weerstand tegen branden meten, zijn geschikte lijmen lijmen die na het verwijderen van de ontstekingsbron geen noemenswaardige periode blijven branden.Bij deze tests kan het uitgeharde lijmmonster worden onderworpen aan ontbranding, onafhankelijk van enig hechtmiddel (de lijm wordt getest als een vrije film).
Hoewel deze aanpak de praktische werkelijkheid niet simuleert, levert deze wel bruikbare gegevens op over de relatieve weerstand van de lijm tegen verbranding.
Monsterstructuren met zowel lijm als hechtmiddel kunnen ook worden getest.Deze resultaten kunnen representatiever zijn voor de prestaties van de lijm bij een daadwerkelijke brand, aangezien de bijdrage van de lijm zowel positief als negatief kan zijn.
UL-94 verticale brandtest
Het biedt een voorlopige beoordeling van de relatieve ontvlambaarheid en druipen van polymeren die worden gebruikt in elektrische apparatuur, elektronische apparaten, apparaten en andere toepassingen.Het behandelt dergelijke eindgebruikskenmerken zoals ontsteking, brandsnelheid, vlamverspreiding, brandstofbijdrage, intensiteit van de verbranding en verbrandingsproducten.
Werken en opstellen - Bij deze test wordt een monster van een film of gecoat substraat verticaal in een tochtvrije behuizing gemonteerd.Er wordt gedurende 10 seconden een brander onder het monster geplaatst en de duur van het vlammen wordt getimed.Elk druppeltje dat chirurgisch katoen doet ontbranden dat 30 cm onder het monster is geplaatst, wordt genoteerd.
De test heeft verschillende classificaties:
94 V-0: Geen enkel exemplaar heeft een vlammende verbranding gedurende meer dan 10 seconden na ontsteking.De monsters verbranden niet tot aan de klem, druipen en ontbranden het katoen niet, en er blijft geen gloeiende verbranding bestaan gedurende 30 seconden na verwijdering van de testvlam.
94 V-1: Geen enkel exemplaar mag na elke ontsteking langer dan 30 seconden een vlammende verbranding hebben.De preparaten branden niet op tot aan de klem, druipen en ontbranden het katoen niet, of hebben een nagloeien van meer dan 60 seconden.
94 V-2: Dit omvat dezelfde criteria als V-1, behalve dat de monsters mogen druipen en het katoen onder het monster ontsteken.
Andere strategieën voor het meten van de brandweerstand
Een andere methode om de brandweerstand van een materiaal te meten is het meten van de beperkende zuurstofindex (LOI).De LOI is de minimale zuurstofconcentratie, uitgedrukt als volumepercentage van het mengsel van zuurstof en stikstof, die aanvankelijk slechts een vlammende verbranding van een materiaal bij kamertemperatuur ondersteunt.
De weerstand van een lijm tegen hoge temperaturen in geval van brand verdient speciale aandacht, afgezien van de vlammen, rook en toxiciteitseffecten.Vaak beschermt de ondergrond de lijm tegen brand.Als de lijm echter losraakt of verslechtert als gevolg van de temperatuur van de brand, kan de verbinding bezwijken, waardoor scheiding van de ondergrond en de lijm ontstaat.Als dit gebeurt, komt de lijm zelf bloot te liggen, samen met het secundaire substraat.Deze verse oppervlakken kunnen dan verder bijdragen aan de brand.
De NIST-rookdichtheidskamer (ASTM D2843, BS 6401) wordt veel gebruikt in alle industriële sectoren voor de bepaling van rook gegenereerd door vaste materialen en assemblages die in verticale positie in een gesloten kamer zijn gemonteerd.De rookdichtheid wordt optisch gemeten.
Wanneer een lijm tussen twee substraten wordt ingeklemd, regelen de brandwerendheid en de thermische geleidbaarheid van de substraten de afbraak en rookemissie van de lijm
Bij rookdichtheidstesten kunnen lijmen alleen als vrije coating worden getest om een worst case situatie vast te stellen.
Vind een geschikte vlamvertragende kwaliteit
Bekijk een breed scala aan vlamvertragende kwaliteiten die momenteel op de markt verkrijgbaar zijn, analyseer de technische gegevens van elk product, krijg technische ondersteuning of vraag monsters aan.
TF-101, TF-201, TF-AMP