Lim / tätningsmedel / Limning flamskyddsmedel applicering
Byggfält:Installation av branddörrar, brandväggar, brandbrädor
Elektroniskt och elektriskt fält:Kretskort, elektroniska komponenter
Bilindustrin:Säten, instrumentbrädor, dörrpaneler
Flygfält:Flyginstrument, rymdfarkoststrukturer
Husgeråd:Möbler, golv, tapeter
Flamskyddande självhäftande överföringstejp:Utmärkt för metaller, skum och plaster som polyeten
Funktion av flamskyddsmedel
Flamskyddsmedel hämmar eller fördröjer spridningen av brand genom att undertrycka de kemiska reaktionerna i lågan eller genom att det bildas ett skyddande lager på ytan av ett material.
De kan blandas med basmaterialet (tillsats flamskyddsmedel) eller kemiskt bundna till det (reaktiva flamskyddsmedel).Mineral flamskyddsmedel är vanligtvis additiva medan organiska föreningar kan vara antingen reaktiva eller additiva.
Designa brandskyddande lim
En brand har i praktiken fyra steg:
Initiering
Tillväxt
Steady State, och
Förfall
Jämförelse av nedbrytningstemperaturerna för ett typiskt termohärdande lim
Med dem som nås i olika stadier av en brand
Varje tillstånd har en motsvarande nedbrytningstemperatur som visas i figuren.Vid utformningen av ett brandhämmande lim måste formulerare anstränga sig för att leverera temperaturbeständighet på rätt brandsteg för applikationen:
● Vid elektroniktillverkning, till exempel, måste ett lim undertrycka varje tendens hos den elektroniska komponenten att fatta eld - eller initiera - om det finns en felinducerad temperaturhöjning.
● För limning av kakel eller paneler måste lim motstå lossning i tillväxt- och stationära stadier, även när de är i direkt kontakt med lågan.
● De måste också minimera giftiga gaser och rök som släpps ut.Bärande strukturer kommer sannolikt att uppleva alla fyra stadierna av branden.
Begränsande förbränningscykel
För att begränsa förbränningscykeln måste en eller flera av de processer som bidrar till brand avlägsnas genom antingen:
● Eliminering av det flyktiga bränslet, t.ex. genom kylning
● Produktion av en termisk barriär, som genom förkolning, vilket eliminerar bränsle genom att minska värmeöverföringen, eller
● Släcka kedjereaktionerna i lågan, t.ex. genom att tillsätta lämpliga radikalfångare
Flamskyddande tillsatser gör detta genom att verka kemiskt och/eller fysiskt i den kondenserade (fasta) fasen eller i gasfasen genom att tillhandahålla en av följande funktioner:
●Rödbildare:Vanligtvis fosforföreningar, som tar bort kolbränslekällan och ger ett isoleringsskikt mot eldens värme.Det finns två förkolningsmekanismer:
Omdirigering av de kemiska reaktioner som är involverade i nedbrytning till förmån för reaktioner som ger kol snarare än CO eller CO2 och
Bildning av ett ytskikt av skyddande röding
●Värmeabsorbenter:Vanligtvis metallhydrater, såsom aluminiumtrihydrat eller magnesiumhydroxid, som tar bort värme genom avdunstning av vatten från flamskyddsmedlets struktur.
●Flamsläckare:Vanligtvis brom- eller klorbaserade halogensystem som stör reaktionerna i en låga.
● Synergister:Vanligtvis antimonföreningar, som förbättrar flamsläckarens prestanda.
Betydelsen av flamskyddsmedel i brandskydd
Flamskyddsmedel är en viktig del av brandskyddet eftersom de inte bara minskar risken för att en brand startar, utan även för dess spridning.Detta ökar flykttiden och skyddar därmed människor, egendom och miljön.
Det finns många sätt att etablera ett lim som brandskyddsmedel.Låt oss förstå klassificeringen av flamskyddsmedel i detalj.
Behovet av brandhämmande lim ökar och deras användning expanderar till ett antal olika industrisektorer, inklusive flyg, bygg, elektronik och kollektivtrafik (särskilt tåg).
1: Så, ett av de uppenbara nyckelkriterierna är att vara flambeständig/icke-brännande eller, ännu bättre, hämma lågor – korrekt brandhämmande.
2: Limmet bör inte avge överdriven eller giftig rök.
3: Limmet måste bibehålla sin strukturella integritet vid höga temperaturer (ha så bra temperaturbeständighet som möjligt).
4: Nedbrutet limmaterial bör inte innehålla giftiga biprodukter.
Det ser ut som en stor order att komma med ett lim som kan matcha dessa krav – och i detta skede har viskositet, färg, härdningshastighet och föredragen härdningsmetod, spaltfyllning, styrka, värmeledningsförmåga och förpackning inte ens varit anses vara.Men utvecklingskemisterna tycker om en bra utmaning så BRING IT ON!
Miljöbestämmelser tenderar att vara bransch- och regionspecifika
En stor grupp av de studerade flamskyddsmedlen har visat sig ha en god miljö- och hälsoprofil.Dessa är:
● Ammoniumpolyfosfat
● Aluminiumdietylfosfinat
● Aluminiumhydroxid
● Magnesiumhydroxid
● Melaminpolyfosfat
● Dihydrooxafosfafenantren
● Zinkstannat
● Zinkhydroxstannat
Flamskydd
Lim kan utvecklas för att matcha en glidande skala av brandhämmande egenskaper – här är information om Underwriters Laboratory Testing-klassificeringar.Som limtillverkare ser vi förfrågningar främst för UL94 V-0 och ibland för HB.
UL94
● HB: långsam bränning på ett horisontellt prov.Brännhastighet <76 mm/min för tjocklek <3 mm eller brinnstopp före 100 mm
● V-2: (vertikal) förbränning slutar på <30 sekunder och eventuella droppar kan brinna
● V-1: (vertikal) förbränning slutar på <30 sekunder, och droppar är tillåtna (men måsteintebrinna)
● V-0 (vertikal) bränning slutar på <10 sekunder, och droppar är tillåtna (men måsteintebrinna)
● 5VB (vertikalt plackprov) bränning slutar på <60 sekunder, inget dropp;provet kan utveckla ett hål.
● 5VA enligt ovan men får inte utveckla ett hål.
De två senare klassificeringarna skulle avse en bunden panel snarare än ett prov av lim.
Testningen är ganska enkel och kräver ingen sofistikerad utrustning, här är en grundläggande testinställning:
Det kan vara ganska knepigt att göra detta test på enbart vissa lim.Speciellt för lim som inte härdar ordentligt utanför en sluten fog.I det här fallet kan du endast testa mellan bundna substrat.Emellertid kan epoxilim och UV-lim härdas som ett fast provexemplar.Sätt sedan in testexemplaret i klämstativets käftar.Håll en sandhink i närheten och vi rekommenderar starkt att du gör detta under utsug eller i ett dragskåp.Sätt inte igång några brandvarnare!Särskilt de som är direkt kopplade till räddningstjänsten.Fånga provet i brand och tid hur lång tid det tar för lågan att släcka.Kolla efter eventuella droppar under (förhoppningsvis har du en engångsbricka på plats; annars, hejdå fin bänkskiva).
Limkemister kombinerar ett antal tillsatser för att göra brandhämmande lim – och ibland till och med för att släcka lågor (även om denna egenskap är svårare att uppnå nuförtiden med många varutillverkare som nu efterfrågar halogenfria formuleringar).
Tillsatser för brandsäkra lim inkluderar
● Organiska kolbildande föreningar som hjälper till att sänka värme och rök och skyddar materialet under från ytterligare förbränning.
● Värmeabsorbenter, dessa är normala metallhydrater som hjälper till att ge limmet stora termiska egenskaper (ofta väljs de brandhämmande limmen för kylflänslimning där maximal värmeledningsförmåga krävs).
Det är en noggrann balansering eftersom dessa tillsatser kommer att störa andra limegenskaper som styrka, reologi, härdningshastighet, flexibilitet etc.
Finns det skillnad mellan brandbeständiga lim och brandskyddande lim?
Ja!Det finns.Båda begreppen har råkat ut för i artikeln, men det är nog bäst att sätta historien rakt på sak.
Brandbeständiga lim
dessa är ofta produkter som oorganiska limcement och tätningsmedel.De brinner inte och de tål extrema temperaturer.Tillämpningar för dessa typer av produkter inkluderar masugnar, ugnar etc. De gör ingenting för att stoppa en enhet att brinna.Men de gör ett bra jobb med att hålla ihop alla brinnande bitar.
Brandskyddande lim
Dessa hjälper till att släcka lågorna och bromsa brandspridningen.
Många industrier söker dessa typer av lim
● Elektronik– för ingjutning och inkapsling av elektronik, limning av kylflänsar, kretskort etc. En elektronisk kortslutning kan lätt utlösa en brand.Men PCB innehåller brandhämmande föreningar – det är ofta viktigt att lim också har dessa egenskaper.
● Konstruktion– Beklädnad och golv (särskilt i offentliga utrymmen) måste ofta vara icke-brännande och limmade med ett brandskyddande lim.
● Kollektivtrafik– tågvagnar, bussinteriörer, spårvagnar etc. Användningsområden för flamskyddande lim inkluderar limning av kompositpaneler, golv och andra fixturer och beslag.Inte bara hjälper limmen att stoppa brandspridningen.Men de ger en estetisk fog utan behov av fula (och skramliga) mekaniska fästelement.
● Flygplan– Som tidigare nämnts, är kabininteriörmaterial under strikta regler.De ska vara brandhämmande och inte fylla kabinen med svart rök vid brand.
Standarder och testmetoder för flamskyddsmedel
Standarder relaterade till brandtestning syftar till att bestämma ett materials prestanda med avseende på flamma, rök och toxicitet (FST).Flera tester har använts i stor utsträckning för att bestämma materialens motståndskraft mot dessa förhållanden.
Utvalda tester för flamskyddsmedel
| Motstånd mot bränning | |
| ASTM D635 | "Fakta för förbränning av plast" |
| ASTM E162 | "Plastmaterials brännbarhet" |
| UL 94 | "Plastmaterials brännbarhet" |
| ISO 5657 | "Byggprodukters antändbarhet" |
| BS 6853 | "Flamspridning" |
| FAR 25.853 | ”Luftvärdighetsstandard – kupéinteriörer” |
| NF T 51-071 | "Syrgasindex" |
| NF C 20-455 | "Glödtrådstest" |
| DIN 53438 | "Flamspridning" |
| Motstånd mot höga temperaturer | |
| BS 476 Part No. 7 | "Ytspridning av lågor - Byggnadsmaterial" |
| DIN 4172 | "Brandbeteende hos byggmaterial" |
| ASTM E648 | "Golvbeläggningar - strålande panel" |
| Giftighet | |
| SMP 800C | "Toxitetstestning" |
| BS 6853 | "Rökutsläpp" |
| NF X 70-100 | "Toxitetstestning" |
| ATS 1000,01 | "Rökdensitet" |
| Rökgenerering | |
| BS 6401 | "Specifik optisk densitet av rök" |
| BS 6853 | "Rökutsläpp" |
| NES 711 | "Rökindex över förbränningsprodukter" |
| ASTM D2843 | "Rökdensitet från brinnande plast" |
| ISO CD5659 | "Specifik optisk densitet – rökgenerering" |
| ATS 1000,01 | "Rökdensitet" |
| DIN 54837 | "Smoke Generation" |
Testa motståndskraft mot bränning
I de flesta tester som mäter motståndet mot förbränning är lämpliga lim sådana som inte fortsätter att brinna under någon betydande period efter att antändningskällan tagits bort.I dessa tester kan det härdade limprovet utsättas för antändning oberoende av någon vidhäftning (limmet testas som en fri film).
Även om detta tillvägagångssätt inte simulerar den praktiska verkligheten, tillhandahåller det användbara data om limmets relativa motståndskraft mot bränning.
Provstrukturer med både lim och vidhäftning kan också testas.Dessa resultat kan vara mer representativa för limmets prestanda i en verklig brand, eftersom bidraget från limmet kan vara antingen positivt eller negativt.
UL-94 Vertikalt förbränningstest
Den ger en preliminär bedömning av relativ brandfarlighet och dropp för polymerer som används i elektrisk utrustning, elektroniska enheter, apparater och andra applikationer.Den tar upp sådana slutanvändningsegenskaper som antändning, förbränningshastighet, flamspridning, bränsletillskott, förbränningsintensitet och förbränningsprodukter.
Bearbetning och installation - I detta test monteras ett film- eller belagt substratprov vertikalt i en dragfri inneslutning.En brännare placeras under provet i 10 sekunder och flammans varaktighet bestäms.Eventuellt dropp som antänder kirurgisk bomull placerad 12 tum under provet noteras.
Testet har flera klassificeringar:
94 V-0: Inget prov har flammande förbränning i mer än 10 sekunder efter antändning.Prover brinner inte upp till hållarklämman, droppar och antänder bomullen eller har en glödande förbränning som kvarstår i 30 sekunder efter att testlågan tagits bort.
94 V-1: Inget prov ska ha flammande förbränning i över 30 sekunder efter varje antändning.Prover brinner inte upp till hållarklämman, droppar och antänder inte bomullen eller har en efterglöd på mer än 60 sekunder.
94 V-2: Detta innebär samma kriterier som V-1, förutom att proverna tillåts droppa och antända bomullen under provet.
Andra strategier för att mäta brinnmotstånd
En annan metod för att mäta brinnmotståndet hos ett material är att mäta det begränsande syreindexet (LOI).LOI är den lägsta koncentrationen av syre uttryckt som en volymprocent av blandningen av syre och kväve som bara stöder flammande förbränning av ett material initialt vid rumstemperatur.
Ett lims motståndskraft mot höga temperaturer i händelse av brand kräver särskild hänsyn förutom låga, rök och toxicitetseffekter.Ofta kommer underlaget att skydda limmet från brand.Men om limmet lossnar eller försämras på grund av brandtemperaturen, kan fogen misslyckas och orsaka separation av substratet och limmet.Om detta händer blir själva limmet exponerat tillsammans med det sekundära substratet.Dessa fräscha ytor kan sedan bidra ytterligare till branden.
NIST rökdensitetskammare (ASTM D2843, BS 6401) används i stor utsträckning inom alla industrisektorer för bestämning av rök som genereras av fasta material och sammansättningar monterade i vertikalt läge i en sluten kammare.Rökdensiteten mäts optiskt.
När ett lim är inklämt mellan två substrat, styr substratens brandmotstånd och värmeledningsförmåga nedbrytningen och rökemissionen av limmet
I rökdensitetstester kan lim testas ensamt som en fri beläggning för att skapa ett värsta tänketillstånd.
Hitta lämplig flamskyddskvalitet
Se ett brett utbud av flamskyddskvaliteter som finns på marknaden idag, analysera tekniska data för varje produkt, få teknisk hjälp eller begär prover.
TF-101, TF-201, TF-AMP
