Нанясенне клею / герметыка / вогнеахоўных рэчываў
Будаўнічая галіна:Устаноўка супрацьпажарных дзвярэй, брандмаўэраў, супрацьпажарных шчытоў
Электронная і электрычная галіна:Друкаваныя платы, электронныя кампаненты
Аўтамабільная прамысловасць:Сядзенні, прыборныя панэлі, дзвярныя панэлі
Аэракасмічная галіна:Авіяцыйныя прыборы, канструкцыі касмічных апаратаў
Хатнія рэчы:Мэбля, падлогі, шпалеры
Вогнеахоўная клейкая стужка для пераносу:Выдатна падыходзіць для металаў, пенапласту і пластмас, такіх як поліэтылен
Функцыянаванне вогнеахоўных рэчываў
Вогнеахоўныя рэчывы стрымліваюць або запавольваюць распаўсюджванне агню, падаўляючы хімічныя рэакцыі ў полымі або ўтвараючы ахоўны пласт на паверхні матэрыялу.
Яны могуць быць змяшаныя з асноўным матэрыялам (адытыўныя антыпірэны) або хімічна звязаныя з ім (рэактыўныя антыпірэны). Мінеральныя антыпірэны звычайна з'яўляюцца адытыўнымі, у той час як арганічныя злучэнні могуць быць як рэактыўнымі, так і адытыўнымі.
Распрацоўка вогнеахоўнага клею
Пажар фактычна мае чатыры стадыі:
Ініцыяцыя
Рост
Стацыянарны стан і
Распад
Параўнанне тэмператур дэградацыі тыповага тэрмарэактыўных клеяў
З тымі, хто пацярпеў на розных стадыях пажару
Кожны стан мае адпаведную тэмпературу дэградацыі, як паказана на малюнку. Пры распрацоўцы вогнеахоўнага клею распрацоўшчыкі павінны прыкласці намаганні для забеспячэння тэмпературнай устойлівасці на патрэбнай стадыі агню для канкрэтнага прымянення:
● Напрыклад, у вытворчасці электронікі клей павінен падаўляць любую тэндэнцыю электроннага кампанента да ўзгарання — або ініцыявання — у выпадку павышэння тэмпературы, выкліканага няспраўнасцю.
● Для склейвання пліткі або панэляў клеі павінны ўстойліва ставіцца да адслойвання на стадыях росту і ў стацыянарным стане, нават пры непасрэдным кантакце з полымем.
● Яны таксама павінны мінімізаваць выкіды таксічных газаў і дыму. Апорныя канструкцыі, хутчэй за ўсё, адчуюць уздзеянне ўсіх чатырох стадый пажару.
Гранічны цыкл гарэння
Каб абмежаваць цыкл гарэння, неабходна выдаліць адзін або некалькі працэсаў, якія спрыяюць узнікненню пажару, шляхам:
● Выдаленне лятучага паліва шляхам астуджэння
● Стварэнне цеплавога бар'ера, напрыклад, шляхам абвуглення, што дазваляе пазбегнуць спажывання паліва за кошт зніжэння цеплаперадачы, або
● Тушэнне ланцуговых рэакцый у полымі, напрыклад, шляхам дадання адпаведных паглынальнікаў радыкалаў
Вогнеахоўныя дабаўкі дасягаюць гэтага, уздзейнічаючы хімічна і/або фізічна ў кандэнсаванай (цвёрдай) фазе або ў газавай фазе, выконваючы адну з наступных функцый:
●Вугляродныя фарміравальнікі:Звычайна гэта фосфарныя злучэнні, якія выдаляюць крыніцу вугляроду і ствараюць ізаляцыйны пласт ад цяпла агню. Існуе два механізмы ўтварэння вугалю:
Перанакіраванне хімічных рэакцый, якія ўдзельнічаюць у раскладанні, на карысць рэакцый, якія ўтвараюць вуглярод, а не CO або CO2, і
Утварэнне павярхоўнага пласта ахоўнага вугляроду
●Паглынальнікі цяпла:Звычайна гэта гідраты металаў, такія як трыгідрат алюмінію або гідраксід магнію, якія адводзяць цяпло шляхам выпарэння вады са структуры вогнеахоўнага рэчыва.
●Гасільнікі полымя:Звычайна галагенавыя сістэмы на аснове брому або хлору, якія перашкаджаюць рэакцыям у полымі.
● Сінергісты:Звычайна гэта злучэнні сурмы, якія паляпшаюць эфектыўнасць полымягасніка.
Значэнне антыпірэнаў у пажарнай абароне
Вогнеахоўныя рэчывы з'яўляюцца важнай часткай пажарнай абароны, паколькі яны не толькі зніжаюць рызыку ўзнікнення пажару, але і рызыку яго распаўсюджвання. Гэта павялічвае час эвакуацыі і, такім чынам, абараняе людзей, маёмасць і навакольнае асяроддзе.
Існуе мноства спосабаў выкарыстання клею ў якасці вогнеахоўнага сродку. Давайце падрабязна разгледзім класіфікацыю вогнеахоўных рэчываў.
Патрэба ў вогнеахоўных клеях расце, і іх выкарыстанне пашыраецца на шэраг розных сектараў прамысловасці, у тым ліку аэракасмічную прамысловасць, будаўніцтва, электроніку і грамадскі транспарт (у прыватнасці, цягнікі).
1: Такім чынам, адзін з відавочных ключавых крытэрыяў — гэта вогнеўстойлівасць / негаручасць або, яшчэ лепш, стрымліванне полымя — належным чынам вогнеахоўныя.
2: Клей не павінен вылучаць празмернага або таксічнага дыму.
3: Клей павінен захоўваць сваю структурную цэласнасць пры высокіх тэмпературах (мець як мага лепшую тэмпературную ўстойлівасць).
4: Раскладзены клейкі матэрыял не павінен утрымліваць таксічных пабочных прадуктаў.
Здаецца, што прыдумаць клей, які адпавядае гэтым патрабаванням, вельмі складана, і на дадзеным этапе нават не ўлічваліся такія фактары, як глейкасць, колер, хуткасць зацвярдзення і пераважны метад зацвярдзення, запаўненне зазораў, трываласць, цеплаправоднасць і ўпакоўка. Але хімікі-распрацоўшчыкі маюць справу з сур'ёзнай задачай, таму ДАВАЙЦЕ!
Экалагічныя нормы, як правіла, спецыфічныя для галіны і рэгіёна
Было ўстаноўлена, што вялікая група вывучаных антыпірэнаў мае добры экалагічны і медыцынскі профіль. Да іх адносяцца:
● Поліфасфат амонію
● Дыэтылфасфінат алюмінію
● Гідраксід алюмінію
● Гідраксід магнію
● Поліфасфат меламіну
● Дыгідрааксафасфафенантрэн
● Станат цынку
● Гідракстанат цынку
Вогнеўстойлівасць
Клеі можна распрацоўваць у адпаведнасці са слізгальнай шкалой вогнеўстойлівасці — вось падрабязная інфармацыя аб класіфікацыях лабараторных выпрабаванняў Underwriters Laboratory. Як вытворцы клеяў, мы бачым запыты ў асноўным на UL94 V-0 і часам на HB.
UL94
● HB: павольнае гарэнне на гарызантальным узоры. Хуткасць гарэння <76 мм/мін для таўшчыні <3 мм або гарэнне спыняецца да 100 мм
● V-2: (вертыкальнае) гарэнне спыняецца праз <30 секунд, і любыя кроплі могуць гарэць полымем
● V-1: (вертыкальнае) гарэнне спыняецца менш чым за 30 секунд, дапускаюцца пацёкі (але абавязкованегарэць)
● V-0 (вертыкальнае) гарэнне спыняецца менш чым за 10 секунд, дапускаюцца пацёкі (але павіннынегарэць)
● 5VB (вертыкальны ўзор бляшкі) гарэнне спыняецца праз <60 секунд, падцёкаў няма; ва ўзоры можа ўтварыцца адтуліна.
● 5 ВА, як апісана вышэй, але не дапускаецца ўтварэння адтуліны.
Дзве апошнія класіфікацыі тычацца хутчэй злепленай панэлі, чым узору клею.
Тэставанне даволі простае і не патрабуе складанага абсталявання, вось базавая тэставая ўстаноўка:
Правесці гэты тэст толькі на некаторых клеях можа быць даволі складана. Асабліва гэта тычыцца клеяў, якія не зацвярдзеюць належным чынам па-за межамі замкнёнага шва. У гэтым выпадку можна праводзіць тэсты толькі паміж злучанымі паверхнямі. Аднак эпаксідны клей і УФ-клеі можна зацвярдзець як цвёрды выпрабавальны ўзор. Затым устаўце выпрабавальны ўзор у сківіцы заціскной падстаўкі. Трымайце побач вядро з пяском, і мы настойліва рэкамендуем рабіць гэта пад выцяжкай або ў выцяжной шафе. Не ўключайце пажарныя апавяшчальнікі! Асабліва тыя, якія падключаны непасрэдна да аварыйных службаў. Злавіце агонь узору і засечыце час, колькі часу патрабуецца, каб полымя згасла. Праверце, ці няма падцёкаў пад ім (спадзяюся, у вас ёсць аднаразовы паддон; у адваротным выпадку — бывайце, прыгожая стальніца).
Хімікі, якія вырабляюць клеі, спалучаюць шэраг дабавак, каб стварыць вогнеахоўныя клеі, а часам нават для тушэння полымя (хаця гэтай характарыстыкі ў наш час цяжэй дасягнуць, бо многія вытворцы тавараў патрабуюць безгалогенавых рэцэптур).
Дадаткі для вогнеўстойлівых клеяў ўключаюць
● Арганічныя вугляўтваральныя злучэнні, якія дапамагаюць знізіць нагрэў і дым, а таксама абараняюць матэрыял пад імі ад далейшага гарэння.
● Паглынальнікі цяпла — гэта звычайныя гідраты металаў, якія дапамагаюць надаць клею выдатныя цеплавыя ўласцівасці (часта вогнеахоўныя клеі выбіраюцца для склейвання цеплаадводаў, дзе патрабуецца максімальная цеплаправоднасць).
Гэта патрабуе стараннага балансу, бо гэтыя дабаўкі могуць паўплываць на іншыя ўласцівасці клею, такія як трываласць, рэалогія, хуткасць зацвярдзення, гнуткасць і г.д.
Ці ёсць розніца паміж вогнеўстойлівымі клеямі і вогнеахоўнымі клеямі?
Так! Ёсць. Абодва тэрміны ўжо згадваліся ў артыкуле, але, мабыць, лепш растлумачыць усё.
Вогнеўстойлівыя клеі
Часта гэта такія прадукты, як неарганічныя клеі, цэменты і герметыкі. Яны не гараць і вытрымліваюць экстрэмальныя тэмпературы. Прымяненне гэтых тыпаў прадуктаў уключае домныя печы, духоўкі і г.д. Яны ніяк не спыняюць гарэнне зборкі. Але яны выдатна ўтрымліваюць усе палаючыя часткі разам.
Вогнеахоўныя клеі
Яны дапамагаюць патушыць полымя і запаволіць распаўсюджванне агню.
Многія галіны прамысловасці шукаюць гэтыя тыпы клеяў
● Электроніка– для залівання і герметызацыі электронікі, злучэння радыятараў, друкаваных плат і г.д. Кароткае замыканне ў электроніцы можа лёгка выклікаць пажар. Але друкаваныя платы ўтрымліваюць вогнеахоўныя злучэнні – часта важна, каб клеі таксама валодалі гэтымі ўласцівасцямі.
● Будаўніцтва– абліцоўка і падлогавае пакрыццё (асабліва ў грамадскіх месцах) часта павінны быць негаручымі і злучанымі з дапамогай вогнеахоўнага клею.
● Грамадскі транспарт– вагоны цягнікоў, салоны аўтобусаў, трамваі і г.д. Вогнеахоўныя клеі выкарыстоўваюцца для склейвання кампазітных панэляў, падлогавых пакрыццяў і іншых прыстасаванняў і арматуры. Клеі не толькі дапамагаюць спыніць распаўсюджванне агню, але і забяспечваюць эстэтычнае злучэнне без неабходнасці выкарыстання непрыгожых (і грукаючых) механічных крапежных элементаў.
● Самалёты– як ужо згадвалася раней, матэрыялы ўнутранай часткі кабіны падпарадкоўваюцца строгім правілам. Яны павінны быць вогнеўстойлівымі і не напаўняць кабіну чорным дымам падчас пажару.
Стандарты і метады выпрабаванняў для вогнеахоўных матэрыялаў
Стандарты, звязаныя з выпрабаваннямі на пажарную ўстойлівасць, накіраваны на вызначэнне ўласцівасцей матэрыялу ў дачыненні да полымя, дыму і таксічнасці (FST). Для вызначэння ўстойлівасці матэрыялаў да гэтых умоў шырока выкарыстоўваецца некалькі выпрабаванняў.
Выбраныя выпрабаванні для вогнеахоўных рэчываў
| Устойлівасць да гарэння | |
| ASTM D635 | «Хуткасць гарэння пластмас» |
| ASTM E162 | «Гарачальнасць пластыкавых матэрыялаў» |
| UL 94 | «Гарачальнасць пластыкавых матэрыялаў» |
| ІСО 5657 | «Узгаральнасць будаўнічых матэрыялаў» |
| БС 6853 | «Распаўсюджванне полымя» |
| FAR 25.853 | «Стандарт лётнай прыдатнасці — Інтэр'ер адсека» |
| НФ Т 51-071 | «Кіслародны індэкс» |
| НФ С 20-455 | «Выпрабаванне распаленым дротам» |
| ДЫН 53438 | «Распаўсюджванне полымя» |
| Устойлівасць да высокіх тэмператур | |
| BS 476, частка № 7 | «Павярхоўнае распаўсюджванне полымя — будаўнічыя матэрыялы» |
| ДЫН 4172 | «Паводзіны будаўнічых матэрыялаў пры ўздзеянні агню» |
| ASTM E648 | «Падлогавыя пакрыцці — радыятарныя панэлі» |
| Таксічнасць | |
| SMP 800C | «Тэсты на таксічнасць» |
| БС 6853 | «Выкід дыму» |
| НФ Х 70-100 | «Тэсты на таксічнасць» |
| 1000,01 ATS | «Шчыльнасць дыму» |
| Дымагенерацыя | |
| БС 6401 | «Удзельная аптычная шчыльнасць дыму» |
| БС 6853 | «Выкід дыму» |
| NES 711 | «Індэкс дыму прадуктаў згарання» |
| ASTM D2843 | «Шчыльнасць дыму ад гарэння пластмас» |
| ISO CD5659 | «Удзельная аптычная шчыльнасць — дымаўтварэнне» |
| 1000,01 ATS | «Шчыльнасць дыму» |
| ДЫН 54837 | «Пакаленне дыму» |
Выпрабаванне на ўстойлівасць да гарэння
У большасці выпрабаванняў, якія вымяраюць устойлівасць да гарэння, прыдатнымі клеямі з'яўляюцца тыя, якія не працягваюць гарэць на працягу значнага перыяду пасля выдалення крыніцы ўзгарання. У гэтых выпрабаваннях зацвярдзелы ўзор клею можа падвяргацца ўзгарання незалежна ад любога прыліплага рэчыва (клей выпрабоўваецца ў выглядзе свабоднай плёнкі).
Нягледзячы на тое, што гэты падыход не мадэлюе практычную рэальнасць, ён дае карысныя дадзеныя аб адноснай устойлівасці клею да гарэння.
Таксама можна пратэставаць узоры канструкцый з клеем і адгезійным рэчывам. Гэтыя вынікі могуць быць больш рэпрэзентатыўнымі для прадукцыйнасці клею ў рэальным пажары, паколькі ўклад адгезійнага рэчыва можа быць як станоўчым, так і адмоўным.
Выпрабаванне на вертыкальнае гарэнне UL-94
У ім праводзіцца папярэдняя ацэнка адноснай гаручасці і сцякання палімераў, якія выкарыстоўваюцца ў электраабсталяванні, электронных прыладах, прыборах і іншых галінах прымянення. У ім разглядаюцца такія характарыстыкі канчатковага выкарыстання, як узгаранне, хуткасць гарэння, распаўсюджванне полымя, уклад паліва, інтэнсіўнасць гарэння і прадукты гарэння.
Праца і падрыхтоўка — у гэтым тэсце ўзор плёнкі або пакрытай падкладкі мацуецца вертыкальна ў камеры без скразнякоў. Гарэлка размяшчаецца пад узорам на 10 секунд, і працягласць полымя замяраецца. Адзначаюцца любыя кроплі, якія запальваюць хірургічную вату, размешчаную на 12 цаляў ніжэй за ўзор.
Тэст мае некалькі класіфікацый:
94 V-0: Ні ў адным узоры не назіраецца полымя, якое працягваецца больш за 10 секунд пасля запальвання. Узоры не дагараюць да заціску, не капаюць і не запальваюць вату, а таксама не маюць тлеючага гарэння, якое працягваецца на працягу 30 секунд пасля выдалення выпрабавальнага полымя.
94 V-1: Пасля кожнага запальвання ўзор не павінен гарэць полымем больш за 30 секунд. Узоры не павінны дагараць да заціску, капаць і запальваць вату, а таксама мець паслясвечэнне больш за 60 секунд.
94 V-2: Тут выкарыстоўваюцца тыя ж крытэрыі, што і ў V-1, за выключэннем таго, што з узораў сцякае вада, якая падпальвае вату пад узорам.
Іншыя стратэгіі вымярэння ўстойлівасці да гарэння
Іншы метад вымярэння ўстойлівасці матэрыялу да гарэння — вымярэнне ліміту кіслароднага індэкса (LOI). LOI — гэта мінімальная канцэнтрацыя кіслароду, выражаная ў аб'ёмных працэнтах сумесі кіслароду і азоту, якая толькі падтрымлівае полымявае гарэнне матэрыялу першапачаткова пры пакаёвай тэмпературы.
Акрамя ўздзеяння полымя, дыму і таксічнасці, неабходна звярнуць асаблівую ўвагу на ўстойлівасць клею да высокіх тэмператур у выпадку пажару. Часта падкладка абараняе клей ад агню. Аднак, калі клей аслабне або пашкодзіцца з-за тэмпературы агню, злучэнне можа разарвацца, што прывядзе да аддзялення падкладкі і клею. У такім выпадку сам клей разам з другаснай падкладкай будзе аголены. Гэтыя свежыя паверхні могуць яшчэ больш узмацніць пажар.
Камера для вымярэння шчыльнасці дыму NIST (ASTM D2843, BS 6401) шырока выкарыстоўваецца ва ўсіх прамысловых сектарах для вызначэння дыму, які ўтвараецца цвёрдымі матэрыяламі і зборкамі, усталяванымі ў вертыкальным становішчы ўнутры закрытай камеры. Шчыльнасць дыму вымяраецца аптычна.
Калі клей знаходзіцца паміж двума падкладкамі, вогнеўстойлівасць і цеплаправоднасць падкладак кантралююць раскладанне клею і выдзяленне дыму.
Пры выпрабаваннях на шчыльнасць дыму клеі можна выпрабоўваць асобна ў выглядзе свабоднага пакрыцця, каб стварыць найгоршыя ўмовы.
Знайдзіце падыходзячы клас вогнеахоўнага матэрыялу
Праглядзіце шырокі асартымент марак вогнеахоўных матэрыялаў, даступных на рынку сёння, прааналізуйце тэхнічныя дадзеныя кожнага прадукту, атрымайце тэхнічную дапамогу або запытайце ўзоры.
TF-101, TF-201, TF-AMP
