چسب نسوز

بررسی چسب نسوز ومزایای آن یکی ازموضوعاتی است که ازنطرتاریخی سابقه چندان طولانی ندارد .زیراتاکنون نیاز چندانی برای تولید چسبهای مقاوم در برابر آتش وجود نداشته است . اما تعدادی از حوادث روی داده در سالهای اخیر نشان می دهد که ممکن است به زودی این روند تغییر نماید.دراین نوشته به تعدادی ازموضوعات درخصوص کاهش آتش زا بودن ویا مقاومت چسب ها به آتش اشاره خواهیم نمود.

ملزومات چسب های نسوز

چندین حادثه مرتبط با شیوع آتش سوزی درمحیط های عمومی،که منجر به خسارت قابل توجه و زخمی شدن چندین نفر شده است ضرورت ساخت چسبهای نسوز را ایجاد نموده است درزیربه برخی از این موارد اشاره شده است .

• آتش سوزی در کلوپ شبانه در رود آیلند منجر به کشته شدن 100 نفر در اثر آتش سوزی عایق بندی ساختمان را شعله ور کرد.
• آتش سوزی در اتریش که منجر به مرگ 155 نفر شد پس از آنکه روغن داغ کف پلاستیک قطار را شعله ور کرد.
• آتش سوزی در فرودگاه منچستر ، دکل نفتی Pipe Alpha و ایستگاه Kings Cross در انگلیس.

امروزه توجه زیادی به نحوه عملکرد مواد در مقابله با اثرات آتش نشان داده شده است.علاوه بر فرهنگ سازی درخصوص  آگاهی ازایمنی در برابر آتش و آتش سوزی ،چندین راه  برای کاهش صدمات و خسارات  ناشی ازاین امرمشخص شده است. که شامل مواردزیرمی باشند

•  طراحی بهبود یافته و استفاده ازمواد مقاوم دربرابرآتش
• طرح ها و مصالح جدیدسازه ای بااستفاده ازمقررات ساختمانی و معماران خصوصی درجهت بهبود عملکرد اجزا درهنگام آتش سوزی

بیشترین تأثیر را صنایع ساختمانی و حمل و نقل (اتومبیل های ریلی مسافری ، آسانسور ، هواپیما ، اتومبیل و اتوبوس) دارند. یک مثال استفاده بیشتر از کامپوزیت ها از فلز ، چوب و سایر مصالح ساختمانی است. کامپوزیت ها می توانند دارای مقاومت ، سبک بودن و مقاومت در برابر آتش فوق العاده باشند. آنهامانع از گسترش دمای بالا و احتمال آتش سوزی می شود،نسبت به مصالح ساختمانی فلزی ارجحیت دارند.

بررسی چسب نسوز ومزایای آن

مشکل کامپوزیت ها این است که نمی توان آنها را با استفاده ازفرآیندهای اتصال متعارف (معمولاً درصنعت ساختمان و ساختمان استفاده می شود)جمع کرد. اتصال دهنده های مکانیکی متداول منجر به غلظت بالای تنش می شوند ، بنابراین به طور کلی از چسب استفاده می شود. بنابراین ،چسب باید به همان اندازه که در برابر آتش و دمای بالا مقاوم است ، به عنوان کامپوزیت بازدارنده شعله عمل نماید.

مقاومت در برابر آتش همیشه یک مورد مهم برای موادی است که در محصولات الکتریکی / الکترونیکی استفاده می شود ، از جمله مواردی که استفاده عمومی گسترده ای دارندعبارتند از :

• صفحه های مدار چاپی
• مدارهای انعطاف پذیر
• مجراهای الکتریکی و غیره

مواردذکر شده دارای الزامات استاندارد مقاومت در برابر شعله هستند که احتمالاً در آینده سخت تر می شوند. در بسیاری از این محصولات از چسب برای مونتاژ استفاده می شود. به دلیل این مسائل ، ممکن است لازم باشد چسب ها معیارهای زیر را داشته باشند.

• مقاومت در برابر سوختن.
• یکپارچگی مفصل را در دمای بالا حفظ کنید.
• حداقل دود تولید کند.
• وقتی بیش از دمای تجزیه آن گرم شود ، مواد سمی ناچیز را آزاد کند.

دستیابی به این اهداف برای فرمولاسیون چسب آسان نیست.ادامه این مقاله وضعیت استانداردها و مقرراتی را که برای اجرای این الزامات استفاده می شوند،توصیف می کند.

استانداردها و مقررات

باید پذیرفت که تأکید بر عملکرد آتش همیشه بر روی یک قطعه یا محصول نهایی است. با تداعی ، موادی که قطعه یا محصول را تشکیل می دهند ، مانند چسب ، رنگ و غیره ، با همان استانداردها مطابقت دارند. بیشتر آزمایش های مقاومت در برابر آتش برای شناسایی محصولات نهایی که ممکن است به طور منفی در آتش سوزی نقش داشته باشند ، طراحی شده اند.اگر از چسب در چنین محصولی استفاده شود ، تحت همان شرایط آزمایش قرار خواهد گرفت و باید برای هر دوره قابل توجهی پس از حذف منبع احتراق در برابر سوختن مقاومت کند.

استانداردهای مربوط به آزمایش آتش

استانداردهای مربوط به آزمایش آتش به طور کلی برای تعیین عملکرد یک ماده با توجه به موارد زیر هستند .

• شعله
• دود
• سمیت (FST)

چندین آزمایش برای تعیین مقاومت مواد دربرابر این شرایط به طور گسترده مورداستفاده قرارگرفته است.

مقاومت یک چسب در برابر درجه حرارت بالا درصورت آتش سوزی ،به غیراز اثرات شعله ،دود وسمیت ، نیازبه توجه ویژه ای دارد. غالباً ، بستر ازچسب دربرابر آتش محافظت می کند. اما اگر چسب در اثر دمای آتش شل یا تخریب شود ،اتصال می تواند ازکار بیفتد وباعث جدا شدن بستر و چسب شود. اگر این اتفاق بیفتد ، چسب به همراه لایه زیرین درمعرض قرار می گیرد. سپس این سطوح تازه می توانند درآتش سوزی نقش داشته باشند. هنوز استانداردخاصی برای اندازه گیری این نوع اثروجود ندارد.

استانداردها و مقررات مقاوم در برابر آتش از کشوری به کشور دیگر متفاوت است.

جدول 2 استانداردهای FST اجزای ریل مسافری را که در ایالات متحده ، انگلستان ، فرانسه و آلمان استفاده می شود  فهرست می کند.

این اختلاف درمورد اجزای تولید شده درکشورهایی که استانداردهای آتش سوزی سختگیرانه تر و یا وجود ندارند ، مشکلی ایجاد میکند. نه تنها ممکن است روشهای آزمایش متفاوت باشد، بلکه محدودیتهای مورد نیاز مشخصات نیز ممکن است متفاوت باشد .بنابراین ، درک استانداردهای موجود برای شرکتهایی که سعی درجهانی شدن دارند ، اهمیت بیشتری پیدا می کند.بازدارنده های آتش در موقعیت بی نظیری در بین مواد افزودنی پلیمری قرار دارند – بازار آنها با برخی مقررات پایدار است ، اما توسط برخی دیگر تهدید می شود. اکنون نگرانی های زیست محیطی و مسمومیت باعث شده است که  قانون گذارات  با چشمی مشکوک به مهارکننده های مهار شعله هم افزا و مهم نگاه کنند که در طی سال ها توسعه یافته و مورد استفاده گسترده قرار گرفته اند.

مکانیسم آتش

آتش نتیجه سه ماده است:

• گرما
• سوخت
• اکسیژن

گرما گازهای قابل اشتعال حاصل از تجزیه در اثر حرارت پلیمر تولید می کند. وقتی یک نسبت مشخصی بین این گازها و اکسیژن ایجاد شود ،احتراق پلیمر اتفاق می افتد. احتراق منجربه تولید گرما می شود که پخش می شود .این بازخورد پلیمر را فلج کرده و احتراق را ادامه می دهد.

مراحل و مواد مورد لزوم آتش سوزی

بازدارنده های شعله

• برای محدود کردن چرخه احتراق ، یک یا چند فرآیند موثر در آتش سوزی باید حذف شود
• از بین بردن سوخت فرار ، مانند خنک کردن.
• تولید یک مانع حرارتی ، همانند ذغال سنگ ، بنابراین با کاهش انتقال گرما ، سوخت از بین می رود.

افزودنیهای بازدارنده شعله

افزودنی های بازدارنده شعله این عمل را با تأثیر شیمیایی و / یا فیزیکی در فاز متراکم یا فاز گاز انجام می دهند. این مواد افزودنی به شرح زیر هستند

1. سازندگان معمولاً سازه های  ذغالی ترکیبات فسفره هستند که منبع سوخت کربن را از بین می برند و یک لایه عایق در برابر حرارت آتش ایجاد می کنند.
2. جاذب های گرما. اینها معمولاً هیدراتهای فلزی مانند تری هیدرات آلومینیوم (ATH) یا هیدروکسید منیزیم هستند که با استفاده از آن گرما را از بین می برند تا آب در ساختار آن تبخیر شود.
3. شعله سوز کن. معمولاً اینها سیستم های هالوژن بر پایه کلر و برم هستند که در واکنش در شعله اختلال ایجاد می کنند.
4. هم افزاها سینرژیست ها معمولاً ترکیبات آنتیموان هستند که عملکرد شعله ور را افزایش می دهند.

بازدارنده های شعله برای پلیمرها همچنین می توانند به عنوان واکنش پذیر (عامل بازدارنده شعله واکنش شیمیایی با پلیمر تبدیل شود و به بخشی جدایی ناپذیر از مولکول تبدیل شود) یا مواد افزودنی (عوامل غیر واکنشی که به سادگی مخلوط شده یا در ترکیب مخلوط می شوند) طبقه بندی می شوند. بازدارنده های شعله را می توان بر اساس گروه شیمیایی عمده آنها طبقه بندی کرد

چندصدسیستم مختلف بازدارنده شعله به دلیل این روشهای فرمولاسیون توسط صنایع پلیمر استفاده می شود.

نحوه انتخاب بازدارنده شعله

انتخاب یک بازدارنده شعله برای سیستم های چسب بسته به موارد زیر پیامدهای زیادی دارد .

•  فرمول در حال اصلاح
• کاربرد نهایی
• نحوه پردازش و نسبت هزینه / عملکرد

هنگام انتخاب بازدارنده شعله ، خصوصیاتی زیرباید در نظر گرفته شوند

•  استخراج آب
• اندازه ذرات
• گرانروی
• سمیت
• گردگیری
• یکنواختی
• هزینه

موادی که برای انجام عملکرد تاخیر در شعله انتخاب شده اند نباید در عملکرد محصول نهایی تداخلی ایجاد کنند.

مشکلات عمده دراستفاده از بازدارنده های شعله در چسب هابه شرح زیر است .

• اغلب مقدار قابل توجهی مورد نیاز است
• آنها با سایر خصوصیات چسب تداخل می کنند
• در هزینه ها نقش دارند.

معیارهای انتخاب و استفاده از سیستم بازدارنده شعله مناسب برای فرمولاسیون چسب خاص می تواند گسترده و تا حدودی پیچیده باشد. همچنین باید در انتخاب روش آزمون مناسب و تعیین پارامترهای آزمون دقت شود. مشاوره با تأمین کنندگان بازدارنده شعله به طور کلی برای بهینه سازی این فرآیند ضروری است.

گروه بازرگانی آلان با ارائه محتوی اموزشی سعی در بالا بردن دانش مصرف کنندگان نموده است به این امید که مفید بوده باشد .

در صورت نیاز خرید چسب با ما تماس بگیرید .