Aplikasi perekat / sealant / pengikat penghambat api
Bidang konstruksi:Pemasangan pintu tahan api, firewall, papan tahan api
Bidang elektronik dan listrik:Papan sirkuit, komponen elektronik
Industri otomotif:Kursi, dasbor, panel pintu
Bidang kedirgantaraan:Instrumen penerbangan, struktur pesawat ruang angkasa
Barang-barang rumah tangga:Furnitur, lantai, wallpaper
Pita Transfer Perekat Tahan Api:Sangat baik untuk logam, busa dan plastik seperti polietilen
Cara Kerja Penghambat Api
Penghambat api menghambat atau menunda penyebaran api dengan menekan reaksi kimia dalam api atau dengan pembentukan lapisan pelindung pada permukaan suatu material.
Senyawa-senyawa ini dapat dicampur dengan bahan dasar (penghambat api aditif) atau terikat secara kimia dengannya (penghambat api reaktif). Penghambat api mineral umumnya bersifat aditif, sementara senyawa organik dapat bersifat reaktif maupun aditif.
Merancang Perekat Tahan Api
Kebakaran secara efektif memiliki empat tahap:
Inisiasi
Pertumbuhan
Keadaan Tetap, dan
Membusuk
Perbandingan Suhu Degradasi Perekat Thermoset Khas
Dengan Mereka yang Telah Mencapai Berbagai Tahap Kebakaran
Setiap kondisi memiliki suhu degradasi yang sesuai seperti yang ditunjukkan pada Gambar. Dalam merancang perekat tahan api, para formulator harus berupaya memberikan ketahanan suhu pada tingkat api yang tepat untuk aplikasinya:
● Dalam manufaktur elektronik, misalnya, perekat harus menekan kecenderungan komponen elektronik untuk terbakar - atau menyala - jika terjadi peningkatan suhu yang disebabkan oleh kesalahan.
● Untuk merekatkan ubin atau panel, perekat harus mampu menahan pelepasan pada tahap pertumbuhan dan tahap stabil, bahkan saat bersentuhan langsung dengan api.
● Mereka juga harus meminimalkan emisi gas beracun dan asap. Struktur yang menahan beban kemungkinan besar akan mengalami keempat tahap kebakaran.
Siklus Pembakaran Terbatas
Untuk membatasi siklus pembakaran, satu atau beberapa proses yang menyebabkan kebakaran harus dihilangkan dengan cara:
● Penghapusan bahan bakar yang mudah menguap, misalnya dengan pendinginan
● Produksi penghalang termal, seperti dengan pembakaran, sehingga menghilangkan bahan bakar dengan mengurangi perpindahan panas, atau
● Memadamkan reaksi berantai dalam api, misalnya dengan menambahkan pemulung radikal yang sesuai
Aditif penghambat api melakukan hal ini dengan bertindak secara kimia dan/atau fisik dalam fase padat (kondensasi) atau dalam fase gas dengan menyediakan salah satu fungsi berikut:
●Pembentuk char:Biasanya senyawa fosfor, yang menghilangkan sumber bahan bakar karbon dan memberikan lapisan insulasi terhadap panas api. Ada dua mekanisme pembentukan arang:
Pengalihan reaksi kimia yang terlibat dalam dekomposisi untuk mendukung reaksi yang menghasilkan karbon daripada CO atau CO2 dan
Pembentukan lapisan permukaan arang pelindung
●Penyerap panas:Biasanya hidrat logam, seperti aluminium trihidrat atau magnesium hidroksida, yang menghilangkan panas melalui penguapan air dari struktur penghambat api.
●Pemadam api:Biasanya sistem halogen berbasis bromin atau klorin yang mengganggu reaksi dalam nyala api.
● Sinergis:Biasanya senyawa antimon, yang meningkatkan kinerja pemadam api.
Pentingnya Penghambat Api dalam Perlindungan Kebakaran
Penghambat api merupakan bagian penting dari proteksi kebakaran karena tidak hanya mengurangi risiko terjadinya kebakaran, tetapi juga penyebarannya. Hal ini meningkatkan waktu evakuasi dan, dengan demikian, melindungi manusia, properti, dan lingkungan.
Ada banyak cara untuk menetapkan perekat sebagai penghambat api. Mari kita pahami klasifikasi penghambat api secara detail.
Kebutuhan akan perekat tahan api meningkat dan penggunaannya meluas ke sejumlah sektor industri yang berbeda, contohnya termasuk kedirgantaraan, konstruksi, elektronik, dan transportasi umum (terutama kereta api).
1: Jadi, salah satu kriteria kunci yang jelas adalah tahan api / tidak mudah terbakar atau, lebih baik lagi, dapat menghambat api – benar-benar tahan api.
2: Perekat tidak boleh mengeluarkan asap berlebihan atau beracun.
3: Perekat harus mempertahankan integritas strukturalnya pada suhu tinggi (memiliki ketahanan suhu sebaik mungkin).
4: Bahan perekat yang terurai tidak boleh mengandung produk sampingan yang beracun.
Tampaknya sulit untuk menemukan perekat yang memenuhi persyaratan ini – dan pada tahap ini, viskositas, warna, kecepatan pengeringan dan metode pengeringan yang disarankan, pengisian celah, kinerja kekuatan, konduktivitas termal, dan pengemasan belum dipertimbangkan. Namun, para ahli kimia pengembang menikmati tantangan yang menarik, jadi LAKUKANLAH!
Peraturan lingkungan cenderung spesifik untuk industri dan wilayah tertentu
Sejumlah besar zat penghambat api yang diteliti terbukti memiliki profil lingkungan dan kesehatan yang baik. Zat-zat tersebut adalah:
● Amonium polifosfat
● Aluminium dietilfosfinat
● Aluminium hidroksida
● Magnesium hidroksida
● Melamin polifosfat
● Dihidrooksafosfafenantrena
● Seng stannat
● Seng hidroksistanat
Tahan api
Perekat dapat dikembangkan agar sesuai dengan skala geser ketahanan api – berikut detail klasifikasi Pengujian Laboratorium Underwriters. Sebagai produsen perekat, kami menerima permintaan terutama untuk UL94 V-0 dan terkadang untuk HB.
UL94
● HB: pembakaran lambat pada spesimen horizontal. Laju pembakaran <76 mm/menit untuk ketebalan <3 mm atau pembakaran berhenti sebelum 100 mm.
● V-2: (vertikal) pembakaran berhenti dalam <30 detik dan tetesan apa pun mungkin menyala
● V-1: (vertikal) pembakaran berhenti dalam <30 detik, dan tetesan diperbolehkan (tetapi harusbukan(terbakar)
● Pembakaran V-0 (vertikal) berhenti dalam <10 detik, dan tetesan diperbolehkan (tetapi harusbukan(terbakar)
● 5VB (spesimen plak vertikal) pembakaran berhenti dalam <60 detik, tidak ada tetesan; spesimen mungkin berlubang.
● 5VA seperti di atas tetapi tidak boleh sampai membentuk lubang.
Dua klasifikasi terakhir akan berkaitan dengan panel yang direkatkan, bukan spesimen perekat.
Pengujiannya cukup sederhana dan tidak memerlukan peralatan canggih, berikut adalah pengaturan pengujian dasar:
Melakukan uji ini hanya pada beberapa perekat saja bisa cukup sulit. Terutama untuk perekat yang tidak dapat mengering dengan baik di luar sambungan tertutup. Dalam hal ini, Anda hanya dapat menguji di antara substrat yang terikat. Namun, lem epoksi dan perekat UV dapat diawetkan sebagai spesimen uji padat. Kemudian, masukkan spesimen uji ke dalam rahang dudukan klem. Siapkan ember pasir di dekat Anda, dan kami sangat menyarankan untuk melakukan ini di bawah ekstraksi atau di lemari asam. Jangan menyalakan alarm asap! Terutama yang terhubung langsung dengan layanan darurat. Bakar spesimen dan hitung berapa lama waktu yang dibutuhkan api untuk padam. Periksa tetesan di bawahnya (semoga, Anda memiliki baki sekali pakai di tempatnya; jika tidak, selamat tinggal meja kerja yang bagus).
Ahli kimia perekat menggabungkan sejumlah zat aditif untuk membuat perekat tahan api – dan terkadang bahkan untuk memadamkan api (meskipun fitur ini lebih sulit dicapai saat ini karena banyak produsen barang sekarang meminta formulasi bebas halogen).
Aditif untuk perekat tahan api meliputi:
● Senyawa pembentuk arang organik yang membantu menurunkan panas dan asap serta melindungi material di bawahnya dari pembakaran lebih lanjut.
● Penyerap panas, ini adalah hidrat logam normal yang membantu memberikan sifat termal yang hebat pada perekat (sering kali, perekat tahan api dipilih untuk aplikasi ikatan pendingin di mana konduktivitas termal maksimum diperlukan).
Ini adalah keseimbangan yang cermat karena aditif ini akan menyebabkan gangguan pada sifat perekat lainnya seperti kekuatan, reologi, kecepatan pengeringan, fleksibilitas, dll.
Apakah ada perbedaan antara perekat tahan api dan perekat penghambat api?
Ya! Ada. Kedua istilah tersebut memang sudah sering dibicarakan dalam artikel ini, tetapi mungkin lebih baik untuk meluruskan ceritanya.
Perekat tahan api
Produk-produk ini sering kali berupa semen perekat dan sealant anorganik. Produk-produk ini tidak terbakar dan tahan terhadap suhu ekstrem. Aplikasi untuk produk-produk ini antara lain tanur sembur, oven, dll. Produk-produk ini tidak menghentikan pembakaran rakitan. Namun, produk-produk ini sangat efektif dalam menyatukan semua bagian yang terbakar.
Perekat tahan api
Ini membantu memadamkan api dan memperlambat penyebaran api.
Banyak industri mencari jenis perekat ini
● Elektronik– untuk melapisi dan mengenkapsulasi komponen elektronik, merekatkan heat sink, papan sirkuit, dll. Korsleting elektronik dapat dengan mudah memicu kebakaran. Namun, PCB mengandung senyawa tahan api – seringkali penting bahwa perekat juga memiliki sifat-sifat ini.
● Konstruksi– pelapis dan lantai (terutama di area publik) sering kali harus tahan api dan direkatkan dengan perekat tahan api.
● Transportasi umum– gerbong kereta, interior bus, trem, dll. Aplikasi perekat tahan api meliputi perekatan panel komposit, lantai, dan perlengkapan serta perlengkapan lainnya. Perekat ini tidak hanya membantu menghentikan penyebaran api, tetapi juga memberikan sambungan yang estetis tanpa perlu pengencang mekanis yang tidak sedap dipandang (dan berderak).
● Pesawat terbang– Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, material interior kabin memiliki peraturan yang ketat. Material tersebut harus tahan api dan tidak memenuhi kabin dengan asap hitam saat terjadi kebakaran.
Standar dan Metode Uji untuk Penghambat Api
Standar terkait pengujian api bertujuan untuk menentukan kinerja suatu material terhadap api, asap, dan toksisitas (FST). Beberapa uji telah banyak digunakan untuk menentukan ketahanan material terhadap kondisi ini.
Tes Terpilih untuk Penghambat Api
| Ketahanan terhadap Pembakaran | |
| ASTM D635 | “Tingkat Pembakaran Plastik” |
| ASTM E162 | “Kemudahan Terbakar Bahan Plastik” |
| UL 94 | “Kemudahan Terbakar Bahan Plastik” |
| ISO 5657 | “Kemudahan Menyala Produk Bangunan” |
| BS 6853 | “Perambatan Api” |
| JAUH 25.853 | “Standar Kelaikan Udara – Interior Kompartemen” |
| Nomor NF T 51-071 | “Indeks Oksigen” |
| NF C 20-455 | “Uji Kawat Pijar” |
| DIN 53438 | “Perambatan Api” |
| Ketahanan terhadap Suhu Tinggi | |
| BS 476 Bagian No. 7 | “Penyebaran Api di Permukaan – Bahan Bangunan” |
| DIN 4172 | “Perilaku Kebakaran Bahan Bangunan” |
| ASTM E648 | “Penutup Lantai – Panel Radiant” |
| Toksisitas | |
| SMP 800C | “Pengujian Toksisitas” |
| BS 6853 | “Emisi Asap” |
| NF X 70-100 | “Pengujian Toksisitas” |
| ATS 1000.01 | “Kepadatan Asap” |
| Pembangkitan Asap | |
| BS 6401 | “Kepadatan Optik Spesifik Asap” |
| BS 6853 | “Emisi Asap” |
| NES 711 | “Indeks Asap Hasil Pembakaran” |
| ASTM D2843 | “Kepadatan Asap dari Pembakaran Plastik” |
| ISO CD5659 | “Kepadatan Optik Spesifik – Pembentukan Asap” |
| ATS 1000.01 | “Kepadatan Asap” |
| DIN 54837 | “Generasi Asap” |
Menguji Ketahanan terhadap Pembakaran
Dalam sebagian besar pengujian yang mengukur ketahanan terhadap pembakaran, perekat yang sesuai adalah perekat yang tidak terus terbakar dalam jangka waktu yang signifikan setelah sumber api dihilangkan. Dalam pengujian ini, sampel perekat yang telah diawetkan dapat mengalami pembakaran tanpa adanya perekat (perekat diuji sebagai lapisan film bebas).
Meskipun pendekatan ini tidak mensimulasikan realitas praktis, pendekatan ini memberikan data berguna tentang ketahanan relatif perekat terhadap pembakaran.
Struktur sampel dengan perekat dan perekat juga dapat diuji. Hasil ini mungkin lebih mewakili kinerja perekat dalam kebakaran yang sebenarnya karena kontribusi yang diberikan oleh perekat bisa positif atau negatif.
Uji Pembakaran Vertikal UL-94
Buku ini memberikan penilaian awal tentang sifat mudah terbakar dan tetesan relatif untuk polimer yang digunakan dalam peralatan listrik, perangkat elektronik, peralatan, dan aplikasi lainnya. Buku ini membahas karakteristik penggunaan akhir seperti penyalaan, laju pembakaran, penyebaran api, kontribusi bahan bakar, intensitas pembakaran, dan produk pembakaran.
Cara Kerja dan Persiapan - Dalam pengujian ini, sampel film atau substrat berlapis dipasang vertikal dalam wadah bebas angin. Sebuah pembakar ditempatkan di bawah sampel selama 10 detik dan durasi penyalaan dicatat. Setiap tetesan yang membakar kapas bedah yang ditempatkan 30 cm di bawah sampel dicatat.
Tes ini memiliki beberapa klasifikasi:
94 V-0: Tidak ada spesimen yang terbakar lebih dari 10 detik setelah penyalaan. Spesimen tidak terbakar hingga mencapai klem penahan, menetes dan membakar kapas, atau memiliki pembakaran membara yang bertahan selama 30 detik setelah api uji dihilangkan.
94 V-1: Spesimen tidak boleh mengalami pembakaran yang menyala selama lebih dari 30 detik setelah setiap penyalaan. Spesimen tidak boleh terbakar hingga mencapai klem penahan, menetes dan membakar kapas, atau memiliki sisa cahaya lebih dari 60 detik.
94 V-2: Ini melibatkan kriteria yang sama seperti V-1, kecuali bahwa spesimen dibiarkan menetes dan membakar kapas di bawah spesimen.
Strategi Lain untuk Mengukur Resistensi Pembakaran
Metode lain untuk mengukur ketahanan bakar suatu material adalah dengan mengukur indeks oksigen pembatas (LOI). LOI adalah konsentrasi minimum oksigen, dinyatakan sebagai persentase volume campuran oksigen dan nitrogen, yang cukup untuk mendukung pembakaran api suatu material pada suhu ruangan.
Ketahanan perekat terhadap suhu tinggi jika terjadi kebakaran perlu dipertimbangkan secara khusus, selain efek api, asap, dan toksisitasnya. Seringkali, substrat akan melindungi perekat dari kebakaran. Namun, jika perekat mengendur atau rusak akibat suhu kebakaran, sambungan dapat gagal dan menyebabkan pemisahan substrat dan perekat. Jika ini terjadi, perekat itu sendiri akan terpapar bersama dengan substrat sekunder. Permukaan baru ini kemudian dapat semakin memperparah kebakaran.
Ruang kepadatan asap NIST (ASTM D2843, BS 6401) digunakan secara luas di semua sektor industri untuk menentukan asap yang dihasilkan oleh material padat dan rakitan yang dipasang vertikal di dalam ruang tertutup. Kepadatan asap diukur secara optik.
Ketika perekat diapit di antara dua substrat, ketahanan api dan konduktivitas termal substrat mengendalikan dekomposisi dan emisi asap perekat.
Dalam pengujian kepadatan asap, perekat dapat diuji sendiri sebagai lapisan bebas untuk memberikan kondisi terburuk.
Temukan Kelas Tahan Api yang Cocok
Lihatlah berbagai jenis bahan penghambat api yang tersedia di pasaran saat ini, analisis data teknis setiap produk, dapatkan bantuan teknis atau minta sampel.
TF-101, TF-201, TF-AMP
