Aplicação de adesivo / selante / colagem de retardadores de chama
Campo de construção:Instalação de portas corta-fogo, firewalls, painéis corta-fogo
Campo eletrônico e elétrico:Placas de circuito, componentes eletrônicos
Indústria automobilística:Assentos, painéis, painéis de portas
Campo aeroespacial:Instrumentos de aviação, estruturas de naves espaciais
Coisas de casa:Móveis, pisos, papéis de parede
Fita de transferência adesiva retardante de chama:Excelente para metais, espumas e plásticos como polietileno
Funcionamento de retardadores de chama
Os retardadores de chama inibem ou retardam a propagação do fogo, suprimindo as reações químicas na chama ou pela formação de uma camada protetora na superfície de um material.
Eles podem ser misturados com o material base (retardadores de chama aditivos) ou ligados quimicamente a ele (retardadores de chama reativos).Os retardadores de chama minerais são normalmente aditivos, enquanto os compostos orgânicos podem ser reativos ou aditivos.
Projetando Adesivo Retardante de Fogo
Um incêndio efetivamente tem quatro estágios:
Iniciação
Crescimento
Estado estacionário e
Decair
Comparação das temperaturas de degradação de um adesivo termofixo típico
Com aqueles alcançados em vários estágios de um incêndio
Cada estado tem uma temperatura de degradação correspondente, conforme mostrado na Figura.Ao projetar um adesivo retardador de fogo, os formuladores devem se esforçar para fornecer resistência à temperatura no estágio de fogo correto para a aplicação:
● Na fabricação de eletrônicos, por exemplo, um adesivo deve suprimir qualquer tendência do componente eletrônico de pegar fogo - ou iniciar - se houver um aumento de temperatura induzido por falha.
● Para a colagem de ladrilhos ou painéis, os adesivos precisam resistir ao desprendimento nas fases de crescimento e estado estacionário, mesmo quando em contato direto com a chama.
● Devem também minimizar a emissão de gases tóxicos e fumaça.As estruturas portantes provavelmente passarão por todos os quatro estágios do incêndio.
Limitando o Ciclo de Combustão
Para limitar o ciclo de combustão, um ou vários dos processos que contribuem para o incêndio devem ser eliminados através de:
● Eliminação do combustível volátil, como por resfriamento
● Produção de uma barreira térmica, como por carbonização, eliminando assim o combustível ao reduzir a transferência de calor, ou
● Extinguir as reações em cadeia na chama, adicionando eliminadores de radicais adequados
Os aditivos retardadores de chama fazem isso agindo química e/ou fisicamente na fase condensada (sólida) ou na fase gasosa, fornecendo uma das seguintes funções:
●Formadores de caracteres:Geralmente compostos de fósforo, que removem a fonte de combustível de carbono e fornecem uma camada de isolamento contra o calor do fogo.Existem dois mecanismos de formação de caracteres:
Redirecionamento das reações químicas envolvidas na decomposição em favor de reações que produzem carbono em vez de CO ou CO2 e
Formação de uma camada superficial de carvão protetor
●Absorvedores de calor:Geralmente hidratos metálicos, como trihidrato de alumínio ou hidróxido de magnésio, que removem o calor pela evaporação da água da estrutura do retardador de chama.
●Extintores de chama:Geralmente sistemas de halogênio à base de bromo ou cloro que interferem nas reações em uma chama.
● Sinergistas:Geralmente compostos de antimônio, que melhoram o desempenho do extintor de chama.
Importância dos retardadores de chama na proteção contra incêndio
Os retardadores de chama são uma parte importante da proteção contra incêndios, pois não só reduzem o risco de início de um incêndio, mas também o de sua propagação.Isso aumenta o tempo de fuga e, assim, protege os seres humanos, a propriedade e o meio ambiente.
Existem muitas maneiras de estabelecer um adesivo como retardador de fogo.Vamos entender detalhadamente a classificação dos retardadores de chama.
A necessidade de adesivos retardadores de fogo está a aumentar e a sua utilização expande-se a vários exemplos de sectores industriais diferentes, incluindo aeroespacial, construção, electrónica e transportes públicos (comboios em particular).
1: Portanto, um dos critérios-chave óbvios é ser resistente a chamas/não queimar ou, melhor ainda, inibir chamas – adequadamente retardador de fogo.
2: O adesivo não deve emitir fumaça excessiva ou tóxica.
3: O adesivo precisa manter sua integridade estrutural em altas temperaturas (ter a melhor resistência à temperatura possível).
4: O material adesivo decomposto não deve conter subprodutos tóxicos.
Parece uma tarefa difícil criar um adesivo que atenda a esses requisitos - e neste estágio, a viscosidade, a cor, a velocidade de cura e o método de cura preferido, o preenchimento de lacunas, o desempenho de resistência, a condutividade térmica e a embalagem ainda não foram considerados. considerado.Mas os químicos de desenvolvimento gostam de um bom desafio, então TRAGA!
As regulamentações ambientais tendem a ser específicas do setor e da região
Descobriu-se que um grande grupo de retardadores de chama estudados apresenta um bom perfil ambiental e de saúde.Estes são:
● Polifosfato de amônio
● Dietilfosfinato de alumínio
● Hidróxido de alumínio
● Hidróxido de magnésio
● Polifosfato de melamina
● Dihidrooxafosfafenantreno
● Estanato de zinco
● Hidroxestanato de zinco
Retardador de chama
Os adesivos podem ser desenvolvidos para corresponder a uma escala móvel de retardamento de fogo – aqui estão os detalhes das classificações do Underwriters Laboratory Testing.Como fabricantes de adesivos, recebemos solicitações principalmente do UL94 V-0 e ocasionalmente do HB.
UL94
● HB: queima lenta em corpo de prova horizontal.Taxa de queima <76mm/min para espessura <3mm ou queima pára antes de 100mm
● V-2: a queima (vertical) para em <30 segundos e qualquer gotejamento pode estar em chamas
● V-1: a queima (vertical) para em <30 segundos e gotejamentos são permitidos (mas devemnãoestar queimando)
● A queima V-0 (vertical) para em <10 segundos e gotejamentos são permitidos (mas devemnãoestar queimando)
● A queima de 5VB (amostra de placa vertical) cessa em <60 segundos, sem gotejamento;a amostra pode desenvolver um buraco.
● 5VA como acima, mas não permite o desenvolvimento de furo.
As duas últimas classificações pertenceriam a um painel colado e não a uma amostra de adesivo.
O teste é bastante simples e não requer equipamentos sofisticados. Aqui está uma configuração básica de teste:
Pode ser bastante complicado fazer esse teste apenas com alguns adesivos.Principalmente para adesivos que não curam adequadamente fora de uma junta fechada.Neste caso, você pode testar apenas entre substratos colados.No entanto, a cola epóxi e os adesivos UV podem ser curados como uma amostra de teste sólida.Em seguida, insira a amostra de teste nas garras do suporte de fixação.Mantenha um balde de areia por perto, e recomendamos fortemente fazer isso durante a extração ou em uma capela.Não dispare nenhum alarme de fumaça!Principalmente aqueles ligados diretamente aos serviços de emergência.Pegue fogo na amostra e calcule quanto tempo leva para a chama se extinguir.Verifique se há pingos embaixo (espero que você tenha uma bandeja descartável no local; caso contrário, adeus, bela bancada).
Os químicos adesivos combinam uma série de aditivos para fazer adesivos retardadores de fogo – e às vezes até para extinguir chamas (embora esta característica seja mais difícil de alcançar hoje em dia, com muitos fabricantes de produtos solicitando agora formulações sem halogênio).
Os aditivos para adesivos resistentes ao fogo incluem
● Compostos orgânicos formadores de carvão que ajudam a reduzir o calor e a fumaça e protegem o material subjacente de futuras queimadas.
● Absorvedores de calor, estes são hidratos metálicos normais que ajudam a conferir ao adesivo excelentes propriedades térmicas (frequentemente, os adesivos retardadores de fogo são selecionados para aplicações de colagem de dissipadores de calor onde é necessária a máxima condutividade térmica).
É um equilíbrio cuidadoso, pois esses aditivos causarão interferência em outras propriedades adesivas, como resistência, reologia, velocidade de cura, flexibilidade, etc.
Existe alguma diferença entre adesivos resistentes ao fogo e adesivos retardadores de fogo?
Sim!Há.Ambos os termos foram cogitados no artigo, mas provavelmente é melhor esclarecer a história.
Adesivos resistentes ao fogo
estes são frequentemente produtos como cimentos adesivos inorgânicos e selantes.Eles não queimam e suportam temperaturas extremas.As aplicações para esses tipos de produtos incluem altos-fornos, fornos, etc. Eles não fazem nada para impedir a queima de uma montagem.Mas eles fazem um ótimo trabalho mantendo todas as partes queimadas juntas.
Adesivos retardadores de fogo
Estes ajudam a extinguir as chamas e a retardar a propagação do fogo.
Muitas indústrias procuram esses tipos de adesivos
● Eletrônicos– para encapsular e encapsular componentes eletrônicos, unir dissipadores de calor, placas de circuito, etc. Um curto-circuito eletrônico pode facilmente provocar um incêndio.Mas os PCB contêm compostos retardadores de fogo – muitas vezes é importante que os adesivos também tenham estas propriedades.
● Construção– o revestimento e o piso (especialmente em áreas públicas) muitas vezes têm que ser inqueimáveis e colados com um adesivo retardador de fogo.
● Transporte público– vagões de trem, interiores de ônibus, bondes, etc. As aplicações para adesivos retardadores de chama incluem a colagem de painéis compostos, pisos e outros acessórios e acessórios.Os adesivos não apenas ajudam a impedir a propagação do fogo.Mas eles fornecem uma junta estética sem a necessidade de fixadores mecânicos desagradáveis (e barulhentos).
● Aeronaves– como mencionado anteriormente, os materiais do interior da cabine estão sujeitos a regulamentos rigorosos.Eles devem ser retardadores de fogo e não encher a cabine com fumaça preta durante um incêndio.
Padrões e métodos de teste para retardadores de chama
As normas relacionadas aos testes de incêndio visam determinar o desempenho de um material em relação a chama, fumaça e toxicidade (FST).Vários testes têm sido amplamente utilizados para determinar a resistência dos materiais a essas condições.
Testes selecionados para retardadores de chama
| Resistência à queima | |
| ASTM D635 | “Taxa de queima de plásticos” |
| ASTM E162 | “Inflamabilidade de Materiais Plásticos” |
| UL 94 | “Inflamabilidade de Materiais Plásticos” |
| ISO 5657 | “Inflamabilidade de produtos de construção” |
| BS 6853 | “Propagação da Chama” |
| DISTÂNCIA 25.853 | “Padrão de Aeronavegabilidade – Interiores dos Compartimentos” |
| NF-T 51-071 | “Índice de oxigênio” |
| NF-C 20-455 | “Teste de fio incandescente” |
| RUÍDO 53438 | “Propagação da Chama” |
| Resistência a altas temperaturas | |
| BS 476 Parte nº 7 | “Propagação de Chamas na Superfície – Materiais de Construção” |
| RUÍDO 4172 | “Comportamentos de fogo em materiais de construção” |
| ASTM E648 | “Revestimentos de Piso – Painel Radiante” |
| Toxicidade | |
| SMP800C | “Teste de Toxicidade” |
| BS 6853 | “Emissão de fumaça” |
| Nota Fiscal X 70-100 | “Teste de Toxicidade” |
| ATS 1000,01 | “Densidade de fumaça” |
| Geração de fumaça | |
| BS 6401 | “Densidade óptica específica de fumaça” |
| BS 6853 | “Emissão de fumaça” |
| NES 711 | “Índice de fumaça de produtos de combustão” |
| ASTM D2843 | “Densidade da fumaça da queima de plásticos” |
| ISOCD5659 | “Densidade Óptica Específica – Geração de Fumaça” |
| ATS 1000,01 | “Densidade de fumaça” |
| RUÍDO 54837 | “Geração de Fumaça” |
Testando resistência à queima
Na maioria dos testes que medem a resistência à queima, os adesivos adequados são aqueles que não continuam a queimar por um período significativo após a remoção da fonte de ignição.Nestes testes a amostra de adesivo curado pode ser submetida à ignição independente de qualquer aderente (o adesivo é testado como um filme livre).
Embora esta abordagem não simule a realidade prática, ela fornece dados úteis sobre a resistência relativa do adesivo à queima.
Estruturas de amostra com adesivo e aderente também podem ser testadas.Estes resultados podem ser mais representativos do desempenho do adesivo num incêndio real, uma vez que a contribuição fornecida pelo aderente pode ser positiva ou negativa.
Teste de queima vertical UL-94
Ele fornece uma avaliação preliminar da inflamabilidade relativa e gotejamento de polímeros usados em equipamentos elétricos, dispositivos eletrônicos, eletrodomésticos e outras aplicações.Ele aborda características de uso final de ignição, taxa de queima, propagação da chama, contribuição de combustível, intensidade de queima e produtos de combustão.
Trabalho e configuração - Neste teste, uma amostra de filme ou substrato revestido é montada verticalmente em um invólucro livre de correntes de ar.Um queimador é colocado sob a amostra por 10 segundos e a duração da chama é cronometrada.Qualquer gotejamento que incendeie o algodão cirúrgico colocado 30 centímetros abaixo da amostra é anotado.
O teste possui diversas classificações:
94 V-0: Nenhuma amostra apresenta combustão flamejante por mais de 10 segundos após a ignição.As amostras não queimam até a pinça de retenção, não pingam e acendem o algodão, nem apresentam combustão brilhante que persiste por 30 segundos após a remoção da chama de teste.
94 V-1: Nenhuma amostra deverá apresentar combustão flamejante por mais de 30 segundos após cada ignição.As amostras não queimam até a pinça de fixação, não pingam e inflamam o algodão, nem apresentam um brilho residual de mais de 60 segundos.
94 V-2: Envolve os mesmos critérios que V-1, exceto que as amostras podem pingar e inflamar o algodão abaixo da amostra.
Outras estratégias para medir a resistência à queima
Outro método para medir a resistência à queima de um material é medir o índice limite de oxigênio (LOI).O LOI é a concentração mínima de oxigênio expressa como uma porcentagem em volume da mistura de oxigênio e nitrogênio que apenas suporta a combustão flamejante de um material inicialmente à temperatura ambiente.
A resistência de um adesivo a altas temperaturas em caso de incêndio necessita de consideração especial, além dos efeitos de chama, fumaça e toxicidade.Freqüentemente, o substrato protegerá o adesivo do fogo.Contudo, se o adesivo se soltar ou se degradar devido à temperatura do fogo, a junta pode falhar causando a separação do substrato e do adesivo.Se isto acontecer, o próprio adesivo fica exposto juntamente com o substrato secundário.Estas superfícies frescas podem contribuir ainda mais para o incêndio.
A câmara de densidade de fumaça NIST (ASTM D2843, BS 6401) é amplamente utilizada em todos os setores industriais para a determinação de fumaça gerada por materiais sólidos e conjuntos montados na posição vertical dentro de uma câmara fechada.A densidade da fumaça é medida opticamente.
Quando um adesivo é colocado entre dois substratos, a resistência ao fogo e a condutividade térmica dos substratos controlam a decomposição e a emissão de fumaça do adesivo
Nos testes de densidade de fumaça, os adesivos podem ser testados sozinhos como um revestimento livre para impor a pior condição possível.
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