Chất kết dính

Ứng dụng chất kết dính/chất bịt kín/chất kết dính chống cháy

Lĩnh vực xây dựng:Lắp đặt cửa chống cháy, tường lửa, bảng chữa cháy

Điện trường và điện trường:Bảng mạch, linh kiện điện tử

Công nghiệp ô tô:Ghế ngồi, bảng điều khiển, tấm cửa

Lĩnh vực hàng không vũ trụ:Dụng cụ hàng không, cấu trúc tàu vũ trụ

Vật dụng gia đình:Đồ nội thất, sàn nhà, giấy dán tường

Băng chuyển keo chống cháy:Tuyệt vời cho kim loại, bọt và nhựa như polyetylen

Chức năng của chất chống cháy

Chất chống cháy ức chế hoặc trì hoãn sự lan rộng của lửa bằng cách ngăn chặn các phản ứng hóa học trong ngọn lửa hoặc bằng cách hình thành lớp bảo vệ trên bề mặt vật liệu.

Chúng có thể được trộn với vật liệu cơ bản (chất chống cháy phụ gia) hoặc liên kết hóa học với nó (chất chống cháy phản ứng).Chất chống cháy khoáng thường có tính chất phụ gia trong khi các hợp chất hữu cơ có thể phản ứng hoặc phụ gia.

Thiết kế keo chống cháy

Một đám cháy thực sự có bốn giai đoạn:

Bắt đầu

Sự phát triển

Trạng thái ổn định và

phân hủy

So sánh nhiệt độ phân hủy của chất kết dính nhiệt rắn điển hình
Với những người tiếp cận được ở các giai đoạn khác nhau của đám cháy

Mỗi trạng thái có nhiệt độ phân hủy tương ứng như trong Hình.Khi thiết kế chất kết dính chống cháy, người xây dựng công thức phải nỗ lực mang lại khả năng chịu nhiệt độ ở giai đoạn cháy phù hợp cho ứng dụng:

● Ví dụ, trong sản xuất điện tử, chất kết dính phải ngăn chặn bất kỳ xu hướng nào của bộ phận điện tử bắt lửa - hoặc bắt đầu - nếu có sự gia tăng nhiệt độ do lỗi gây ra.

● Để dán gạch hoặc tấm, chất kết dính cần có khả năng chống bong tróc trong giai đoạn phát triển và ở trạng thái ổn định, ngay cả khi tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa.

● Họ cũng phải giảm thiểu khí độc và khói thải ra.Các công trình chịu lực có khả năng trải qua cả bốn giai đoạn cháy.

Hạn chế chu kỳ đốt

Để hạn chế chu trình đốt cháy, một hoặc một số quá trình góp phần gây cháy phải được loại bỏ bằng cách:

● Loại bỏ nhiên liệu dễ bay hơi bằng cách làm mát

● Tạo ra rào cản nhiệt, chẳng hạn như đốt than, do đó loại bỏ nhiên liệu bằng cách giảm sự truyền nhiệt, hoặc

● Làm dịu các phản ứng dây chuyền trong ngọn lửa bằng cách thêm các chất loại bỏ gốc tự do thích hợp

Các chất phụ gia chống cháy thực hiện điều này bằng cách tác động về mặt hóa học và/hoặc vật lý ở pha ngưng tụ (rắn) hoặc trong pha khí bằng cách cung cấp một trong các chức năng sau:

●Char trước đây:Thông thường, các hợp chất phốt pho có tác dụng loại bỏ nguồn nhiên liệu carbon và cung cấp lớp cách nhiệt chống lại sức nóng của đám cháy.Có hai cơ chế hình thành than:
Chuyển hướng các phản ứng hóa học liên quan đến quá trình phân hủy theo hướng có lợi cho các phản ứng tạo ra carbon thay vì CO hoặc CO2 và
Hình thành lớp than bảo vệ bề mặt

●Chất hấp thụ nhiệt:Thông thường, hydrat kim loại, chẳng hạn như nhôm trihydrat hoặc magie hydroxit, giúp loại bỏ nhiệt bằng cách làm bay hơi nước khỏi cấu trúc của chất chống cháy.

●Chất dập tắt ngọn lửa:Thông thường, các hệ thống halogen dựa trên brom hoặc clo gây cản trở các phản ứng trong ngọn lửa.

● Người hiệp lực:Thông thường các hợp chất antimon có tác dụng nâng cao hiệu suất của chất dập tắt ngọn lửa.

Ý nghĩa của chất chống cháy trong phòng cháy chữa cháy

Chất chống cháy là một phần quan trọng trong công tác phòng cháy chữa cháy vì chúng không chỉ làm giảm nguy cơ bắt đầu cháy mà còn làm giảm nguy cơ cháy lan.Điều này làm tăng thời gian thoát hiểm và do đó bảo vệ con người, tài sản và môi trường.

Có nhiều cách để biến chất kết dính thành chất chống cháy.Chúng ta hãy hiểu chi tiết việc phân loại chất chống cháy.

Yêu cầu về chất kết dính chống cháy ngày càng tăng và việc sử dụng chúng mở rộng sang một số ngành công nghiệp khác nhau, ví dụ như hàng không vũ trụ, xây dựng, điện tử và giao thông công cộng (đặc biệt là tàu hỏa).

1: Vì vậy, một trong những tiêu chí quan trọng rõ ràng là phải có khả năng chống cháy / không cháy hoặc tốt hơn là ức chế ngọn lửa - chất chống cháy đúng cách.

2: Chất kết dính không được thải ra khói quá mức hoặc độc hại.

3: Chất kết dính cần duy trì tính toàn vẹn về cấu trúc ở nhiệt độ cao (có khả năng chịu nhiệt độ càng tốt càng tốt).

4: Vật liệu kết dính bị phân hủy không được chứa các sản phẩm phụ độc hại.

Có vẻ như là một yêu cầu cao để tạo ra một loại chất kết dính có thể đáp ứng các yêu cầu này – và ở giai đoạn này, độ nhớt, màu sắc, tốc độ xử lý và phương pháp xử lý ưa thích, lấp đầy khoảng trống, hiệu suất cường độ, độ dẫn nhiệt và bao bì thậm chí còn chưa được đáp ứng. được xem xét.Nhưng các nhà hóa học phát triển đang tận hưởng một thử thách thú vị nên HÃY THAM GIA NÓ!

Các quy định về môi trường có xu hướng cụ thể theo ngành và khu vực

Một nhóm lớn các chất chống cháy được nghiên cứu đã được phát hiện là có đặc điểm tốt về môi trường và sức khỏe.Đó là:

● Amoni polyphosphate

● Nhôm diethylphosphinate

● Nhôm hydroxit

● Magiê hydroxit

● Melamine polyphosphate

● Dihydrooxaphosphaphenanthren

● Kẽm stannate

● Kẽm hydroxstannate

Chống cháy

Chất kết dính có thể được phát triển để phù hợp với thang trượt về khả năng chống cháy - đây là chi tiết về phân loại Thử nghiệm của Phòng thí nghiệm Underwriters.Với tư cách là nhà sản xuất chất kết dính, chúng tôi nhận thấy các yêu cầu chủ yếu dành cho UL94 V-0 và đôi khi dành cho HB.

UL94

● HB: cháy chậm trên mẫu nằm ngang.Tốc độ cháy <76mm/phút đối với độ dày <3mm hoặc dừng cháy trước 100mm
● V-2: Quá trình cháy (theo chiều dọc) dừng sau <30 giây và bất kỳ giọt nước nào cũng có thể bốc cháy
● V-1: Quá trình cháy (theo chiều dọc) dừng sau <30 giây và được phép nhỏ giọt (nhưng phảikhôngđang cháy)
● Quá trình đốt V-0 (theo chiều dọc) dừng sau <10 giây và được phép nhỏ giọt (nhưng phảikhôngđang cháy)
● Quá trình cháy 5VB (mẫu mảng bám dọc) dừng sau <60 giây, không nhỏ giọt;mẫu vật có thể phát triển một lỗ.
● 5VA như trên nhưng không được phép tạo lỗ.

Hai cách phân loại sau sẽ liên quan đến một tấm được liên kết hơn là một mẫu chất kết dính.

Việc thử nghiệm khá đơn giản và không yêu cầu thiết bị phức tạp, đây là cách thiết lập thử nghiệm cơ bản:

Có thể khá khó khăn nếu chỉ thực hiện thử nghiệm này trên một số chất kết dính.Đặc biệt đối với các chất kết dính không thể xử lý đúng cách bên ngoài khớp kín.Trong trường hợp này, bạn chỉ có thể kiểm tra giữa các chất nền được liên kết.Tuy nhiên, keo epoxy và chất kết dính UV có thể được xử lý như một mẫu thử rắn.Sau đó, đưa mẫu thử vào các ngàm của giá kẹp.Giữ một thùng cát gần đó và chúng tôi thực sự khuyên bạn nên thực hiện việc này trong quá trình chiết hoặc trong tủ hút.Đừng kích hoạt bất kỳ thiết bị báo khói nào!Đặc biệt là những người liên quan trực tiếp đến các dịch vụ khẩn cấp.Bắt mẫu vật vào lửa và thời gian bao lâu để ngọn lửa tắt.Kiểm tra xem có vết nhỏ giọt nào bên dưới không (hy vọng bạn có khay dùng một lần tại chỗ; nếu không, tạm biệt mặt bàn làm việc đẹp đẽ).

Các nhà hóa học kết dính kết hợp một số chất phụ gia để tạo ra chất kết dính chống cháy - và đôi khi còn để dập tắt ngọn lửa (mặc dù ngày nay tính năng này khó đạt được hơn vì nhiều nhà sản xuất hàng hóa hiện yêu cầu công thức không chứa halogen).

Phụ gia cho keo chống cháy bao gồm

● Các hợp chất tạo than hữu cơ giúp giảm nhiệt và khói, đồng thời bảo vệ vật liệu bên dưới khỏi bị cháy thêm.

● Chất hấp thụ nhiệt, đây là những hydrat kim loại thông thường giúp mang lại đặc tính nhiệt tuyệt vời cho chất kết dính (thông thường, chất kết dính chống cháy được chọn cho các ứng dụng liên kết tản nhiệt đòi hỏi độ dẫn nhiệt tối đa).

Đó là sự cân bằng cẩn thận vì các chất phụ gia này sẽ gây nhiễu với các đặc tính kết dính khác như độ bền, tính lưu biến, tốc độ xử lý, tính linh hoạt, v.v.

Có sự khác biệt giữa keo chống cháy và keo chống cháy?

Đúng!Có.Cả hai thuật ngữ đều đã được đề cập trong bài viết, nhưng có lẽ tốt nhất là bạn nên trình bày thẳng thắn câu chuyện.

Chất kết dính chống cháy

đây thường là những sản phẩm như xi măng kết dính vô cơ và chất bịt kín.Chúng không cháy và chịu được nhiệt độ khắc nghiệt.Các ứng dụng cho các loại sản phẩm này bao gồm lò cao, lò nướng, v.v. Chúng không có tác dụng gì để ngăn quá trình đốt cháy tổ hợp.Nhưng họ làm rất tốt việc giữ tất cả các phần đang cháy lại với nhau.

Chất kết dính chống cháy

Những thứ này giúp dập tắt ngọn lửa và làm chậm sự lan rộng của lửa.

Nhiều ngành công nghiệp tìm kiếm những loại chất kết dính này

● Điện tử– để bọc và bọc các thiết bị điện tử, liên kết tản nhiệt, bảng mạch, v.v. Đoản mạch điện tử có thể dễ dàng gây ra hỏa hoạn.Nhưng PCB có chứa các hợp chất chống cháy – điều quan trọng là chất kết dính cũng có những đặc tính này.

● Xây dựng– tấm ốp và sàn (đặc biệt là ở các khu vực công cộng) thường phải không cháy và được liên kết bằng chất kết dính chống cháy.

● Phương tiện công cộng– toa xe lửa, nội thất xe buýt, xe điện, v.v. Các ứng dụng của chất kết dính chống cháy bao gồm liên kết các tấm composite, sàn nhà cũng như các đồ đạc và phụ kiện khác.Chất kết dính không chỉ giúp ngăn chặn sự lây lan của lửa.Nhưng chúng mang lại một mối nối thẩm mỹ mà không cần đến các ốc vít cơ học khó coi (và lạch cạch).

● Máy bay– như đã đề cập trước đó, vật liệu nội thất cabin phải tuân theo những quy định nghiêm ngặt.Chúng phải có khả năng chống cháy và không khiến cabin bị khói đen khi có hỏa hoạn.

Tiêu chuẩn và phương pháp thử nghiệm chất chống cháy

Các tiêu chuẩn liên quan đến thử lửa nhằm mục đích xác định hiệu suất của vật liệu đối với ngọn lửa, khói và độc tính (FST).Một số thử nghiệm đã được sử dụng rộng rãi để xác định độ bền của vật liệu với các điều kiện này.

Các thử nghiệm được chọn cho chất chống cháy

Khả năng chống cháy
ASTM D635	“Tỷ lệ đốt nhựa”
ASTM E162	“Tính dễ cháy của vật liệu nhựa”
UL 94	“Tính dễ cháy của vật liệu nhựa”
ISO 5657	“Khả năng bắt lửa của sản phẩm xây dựng”
BS 6853	“Sự lan truyền ngọn lửa”
XA 25.853	“Tiêu chuẩn đủ điều kiện bay – Nội thất các khoang”
NF T 51-071	“Chỉ số oxy”
NF C 20-455	“Thử nghiệm dây phát sáng”
DIN 53438	“Sự lan truyền ngọn lửa”

Khả năng chịu nhiệt độ cao
BS 476 Phần số 7	“Lửa lan bề mặt – Vật liệu xây dựng”
DIN 4172	“Hành vi cháy của vật liệu xây dựng”
ASTM E648	“Tấm trải sàn – Tấm bức xạ”

Độc tính
SMP 800C	“Thử độc tính”
BS 6853	“Khói phát thải”
NF X 70-100	“Thử độc tính”
ATS 1000.01	“Mật độ khói”

Tạo khói
BS 6401	“Mật độ quang học cụ thể của khói”
BS 6853	“Khói phát thải”
NES 711	“Chỉ số khói của sản phẩm đốt”
ASTM D2843	“Mật độ khói từ việc đốt nhựa”
ISO CD5659	“Mật độ quang học cụ thể – Tạo khói”
ATS 1000.01	“Mật độ khói”
DIN 54837	“Tạo khói”

Kiểm tra khả năng chống cháy

Trong hầu hết các thử nghiệm đo khả năng chống cháy, chất kết dính phù hợp là chất kết dính không tiếp tục cháy trong bất kỳ khoảng thời gian đáng kể nào sau khi loại bỏ nguồn bắt lửa.Trong các thử nghiệm này, mẫu chất kết dính đã đóng rắn có thể bị bắt lửa mà không phụ thuộc vào bất kỳ chất kết dính nào (chất kết dính được thử nghiệm dưới dạng màng tự do).

Mặc dù phương pháp này không mô phỏng thực tế thực tế nhưng nó cung cấp dữ liệu hữu ích về khả năng chống cháy tương đối của chất kết dính.

Cấu trúc mẫu có cả chất kết dính và chất kết dính cũng có thể được kiểm tra.Những kết quả này có thể mang tính đại diện hơn cho hiệu quả hoạt động của chất kết dính trong một đám cháy thực tế vì sự đóng góp của chất kết dính có thể là tích cực hoặc tiêu cực.

Thử nghiệm đốt dọc UL-94

Nó cung cấp đánh giá sơ bộ về tính dễ cháy và nhỏ giọt tương đối của các polyme được sử dụng trong thiết bị điện, thiết bị điện tử, đồ gia dụng và các ứng dụng khác.Nó đề cập đến các đặc điểm sử dụng cuối cùng như đánh lửa, tốc độ cháy, sự lan truyền ngọn lửa, sự đóng góp của nhiên liệu, cường độ cháy và các sản phẩm cháy.

Làm việc và thiết lập - Trong thử nghiệm này, mẫu màng hoặc chất nền được phủ được gắn thẳng đứng trong vỏ bọc không có gió lùa.Một đầu đốt được đặt bên dưới mẫu trong 10 giây và thời gian đốt được tính toán.Bất kỳ sự nhỏ giọt nào làm cháy bông phẫu thuật được đặt bên dưới mẫu 12 inch đều được ghi lại.

Bài kiểm tra có một số phân loại:

94 V-0: Không có mẫu nào cháy quá 10 giây sau khi đánh lửa.Mẫu không cháy đến kẹp giữ, nhỏ giọt và bắt lửa bông hoặc cháy đỏ kéo dài trong 30 giây sau khi tắt ngọn lửa thử.

94 V-1: Không mẫu nào được cháy quá 30 giây sau mỗi lần đốt.Mẫu không cháy đến kẹp giữ, nhỏ giọt và đốt cháy bông hoặc có tàn dư kéo dài hơn 60 giây.

94 V-2: Điều này bao gồm các tiêu chí tương tự như V-1, ngoại trừ việc mẫu thử được phép nhỏ giọt và đốt cháy bông bên dưới mẫu thử.

Các chiến lược khác để đo khả năng chống cháy

Một phương pháp khác để đo khả năng chống cháy của vật liệu là đo chỉ số oxy giới hạn (LOI).LOI là nồng độ oxy tối thiểu được biểu thị bằng phần trăm thể tích của hỗn hợp oxy và nitơ chỉ hỗ trợ quá trình đốt cháy vật liệu ban đầu ở nhiệt độ phòng.

Khả năng chống chịu của chất kết dính với nhiệt độ cao trong trường hợp hỏa hoạn cần được xem xét đặc biệt ngoài các tác động của ngọn lửa, khói và độc tính.Thông thường chất nền sẽ bảo vệ chất kết dính khỏi lửa.Tuy nhiên, nếu chất kết dính bị lỏng hoặc xuống cấp do nhiệt độ của ngọn lửa, mối nối có thể bị hỏng gây ra sự tách lớp nền và chất kết dính.Nếu điều này xảy ra, chất kết dính sẽ lộ ra cùng với lớp nền thứ cấp.Những bề mặt mới này sau đó có thể góp phần gây ra đám cháy nhiều hơn.

Buồng đo mật độ khói NIST (ASTM D2843, BS 6401) được sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực công nghiệp để xác định khói tạo ra bởi các vật liệu rắn và cụm lắp ráp được gắn ở vị trí thẳng đứng trong buồng kín.Mật độ khói được đo bằng quang học.

Khi keo được kẹp giữa hai lớp nền, khả năng chống cháy và dẫn nhiệt của lớp nền sẽ kiểm soát quá trình phân hủy và phát khói của lớp keo.

Trong các thử nghiệm mật độ khói, chất kết dính có thể được thử nghiệm riêng lẻ dưới dạng lớp phủ tự do để áp đặt tình trạng trường hợp xấu nhất.