Aplikasi perekat/penyegel/bahan pengikat tahan api
Bidang konstruksi:Pemasangan pintu tahan api, dinding tahan api, papan tahan api
Bidang elektronika dan kelistrikan:Papan sirkuit, komponen elektronik
Industri otomotif:Kursi, dasbor, panel pintu
Bidang kedirgantaraan:Instrumen penerbangan, struktur pesawat ruang angkasa
Barang-barang rumah tangga:Perabot, lantai, wallpaper
Pita Perekat Transfer Tahan Api:Sangat cocok untuk logam, busa, dan plastik seperti polietilen.
Cara Kerja Bahan Penghambat Api
Bahan penghambat api menghambat atau menunda penyebaran api dengan menekan reaksi kimia dalam api atau dengan membentuk lapisan pelindung pada permukaan suatu material.
Bahan-bahan tersebut dapat dicampur dengan bahan dasar (penghambat api aditif) atau diikat secara kimiawi dengannya (penghambat api reaktif). Penghambat api mineral biasanya bersifat aditif, sedangkan senyawa organik dapat bersifat reaktif atau aditif.
Mendesain Perekat Tahan Api
Pada dasarnya, kebakaran memiliki empat tahapan:
Inisiasi
Pertumbuhan
Keadaan Stabil, dan
Membusuk
Perbandingan Suhu Degradasi Perekat Termoset Khas
Dengan Mereka yang Terjangkau di Berbagai Tahap Kebakaran
Setiap tahap memiliki suhu degradasi yang sesuai seperti yang ditunjukkan pada Gambar. Dalam mendesain perekat tahan api, para perumus harus berupaya untuk memberikan ketahanan suhu pada tahap kebakaran yang tepat untuk aplikasi tersebut:
● Dalam manufaktur elektronik, misalnya, perekat harus menekan kecenderungan komponen elektronik untuk terbakar - atau memicu kebakaran - jika terjadi peningkatan suhu akibat kerusakan.
● Untuk merekatkan ubin atau panel, perekat harus tahan terhadap pelepasan pada tahap pertumbuhan dan keadaan stabil, bahkan ketika bersentuhan langsung dengan api.
● Mereka juga harus meminimalkan gas beracun dan asap yang dikeluarkan. Struktur penahan beban kemungkinan akan mengalami keempat tahapan kebakaran tersebut.
Siklus Pembakaran Terbatas
Untuk membatasi siklus pembakaran, satu atau beberapa proses yang berkontribusi terhadap kebakaran harus dihilangkan dengan cara:
● Penghilangan bahan bakar yang mudah menguap, misalnya dengan pendinginan
● Produksi penghalang termal, misalnya dengan pembakaran, sehingga menghilangkan bahan bakar dengan mengurangi perpindahan panas, atau
● Menghentikan reaksi berantai dalam nyala api, misalnya dengan menambahkan penangkap radikal yang sesuai
Zat aditif penghambat api melakukan hal ini dengan bertindak secara kimia dan/atau fisik dalam fase terkondensasi (padat) atau dalam fase gas dengan menyediakan salah satu fungsi berikut:
●Pembentuk arang:Biasanya berupa senyawa fosfor, yang menghilangkan sumber bahan bakar karbon dan menyediakan lapisan isolasi terhadap panas api. Ada dua mekanisme pembentukan arang:
Pengalihan reaksi kimia yang terlibat dalam dekomposisi agar mengarah pada reaksi yang menghasilkan karbon daripada CO atau CO2 dan
Pembentukan lapisan permukaan berupa arang pelindung.
●Penyerap panas:Biasanya berupa hidrat logam, seperti aluminium trihidrat atau magnesium hidroksida, yang menghilangkan panas melalui penguapan air dari struktur penghambat api.
●Perangkat pemadam api:Biasanya sistem halogen berbasis bromin atau klorin yang mengganggu reaksi dalam nyala api.
● Para Sinergis:Biasanya senyawa antimon, yang meningkatkan kinerja peredam api.
Pentingnya Bahan Penghambat Api dalam Perlindungan Kebakaran
Bahan penghambat api merupakan bagian penting dari perlindungan kebakaran karena tidak hanya mengurangi risiko terjadinya kebakaran, tetapi juga risiko penyebarannya. Hal ini meningkatkan waktu evakuasi dan, dengan demikian, melindungi manusia, harta benda, dan lingkungan.
Ada banyak cara untuk menjadikan perekat sebagai bahan tahan api. Mari kita pahami klasifikasi bahan tahan api secara detail.
Kebutuhan akan perekat tahan api semakin meningkat dan penggunaannya meluas ke sejumlah sektor industri yang berbeda, contohnya termasuk kedirgantaraan, konstruksi, elektronik, dan transportasi umum (khususnya kereta api).
1: Jadi, salah satu kriteria utama yang jelas adalah tahan api/tidak mudah terbakar atau, lebih baik lagi, menghambat nyala api – yaitu, tahan terhadap api.
2: Perekat tidak boleh mengeluarkan asap yang berlebihan atau beracun.
3: Perekat harus mempertahankan integritas strukturalnya pada suhu tinggi (memiliki ketahanan suhu sebaik mungkin).
4: Bahan perekat yang telah terurai tidak boleh mengandung produk sampingan beracun.
Tampaknya ini tugas yang sulit untuk menciptakan perekat yang dapat memenuhi persyaratan ini – dan pada tahap ini, viskositas, warna, kecepatan pengeringan dan metode pengeringan yang disukai, pengisian celah, kinerja kekuatan, konduktivitas termal, dan pengemasan bahkan belum dipertimbangkan. Tetapi para ahli kimia pengembang menyukai tantangan yang baik, jadi mari kita hadapi!
Peraturan lingkungan cenderung spesifik untuk industri dan wilayah tertentu.
Sejumlah besar bahan penghambat api yang diteliti ditemukan memiliki profil lingkungan dan kesehatan yang baik. Bahan-bahan tersebut adalah:
● Amonium polifosfat
● Aluminium dietilfosfinat
● Aluminium hidroksida
● Magnesium hidroksida
● Melamin polifosfat
● Dihidrooksafosfafenantrena
● Seng stannat
● Seng hidroksistannat
Ketahanan terhadap api
Perekat dapat dikembangkan untuk menyesuaikan skala ketahanan api yang bervariasi – berikut detail klasifikasi Underwriters Laboratory Testing. Sebagai produsen perekat, kami melihat permintaan terutama untuk UL94 V-0 dan kadang-kadang 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: Pembakaran (vertikal) berhenti dalam <30 detik dan tetesan apa pun mungkin menyala.
● V-1: Pembakaran (vertikal) berhenti dalam <30 detik, dan tetesan diperbolehkan (tetapi harusbukanterbakar)
● Pembakaran V-0 (vertikal) berhenti dalam waktu kurang dari 10 detik, dan tetesan diperbolehkan (tetapi harusbukanterbakar)
● 5VB (spesimen plak vertikal) pembakaran berhenti dalam <60 detik, tidak ada tetesan; spesimen mungkin mengalami lubang.
● 5VA seperti di atas tetapi tidak diperbolehkan sampai berlubang.
Dua klasifikasi terakhir tersebut akan berkaitan dengan panel yang direkatkan, bukan spesimen perekat.
Pengujian ini cukup sederhana dan tidak memerlukan peralatan canggih, berikut adalah pengaturan pengujian dasar:
Melakukan pengujian ini pada beberapa perekat saja bisa cukup rumit. Terutama untuk perekat yang tidak akan mengering dengan baik di luar sambungan tertutup. Dalam hal ini, Anda hanya dapat menguji di antara substrat yang direkatkan. Namun, lem epoksi dan perekat UV dapat dikeringkan sebagai spesimen uji padat. Kemudian, masukkan spesimen uji ke dalam rahang penjepit. Siapkan ember pasir di dekatnya, dan kami sangat menyarankan untuk melakukan ini di bawah ventilasi atau di dalam lemari asap. Jangan sampai memicu alarm asap! Terutama yang terhubung langsung ke layanan darurat. Bakar spesimen dan catat berapa lama waktu yang dibutuhkan api untuk padam. Periksa apakah ada tetesan di bawahnya (semoga Anda memiliki baki sekali pakai di tempatnya; jika tidak, selamat tinggal meja kerja yang bagus).
Para ahli kimia perekat menggabungkan sejumlah 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).
Bahan tambahan 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 biasa yang membantu memberikan sifat termal yang baik pada perekat (seringkali, perekat tahan api dipilih untuk aplikasi pengikatan heat sink di mana konduktivitas termal maksimum diperlukan).
Ini merupakan 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 telah disebutkan dalam artikel, tetapi mungkin lebih baik untuk meluruskan kesalahpahaman ini.
Perekat tahan api
Produk-produk ini seringkali berupa semen perekat dan bahan penyegel anorganik. Produk ini tidak mudah terbakar dan tahan terhadap suhu ekstrem. Aplikasi untuk jenis produk ini meliputi tanur tinggi, oven, dan lain-lain. Produk ini tidak mencegah terjadinya kebakaran pada suatu rakitan, tetapi sangat efektif dalam menahan bagian-bagian yang terbakar agar tetap menyatu.
Perekat tahan api
Hal ini membantu memadamkan api dan memperlambat penyebaran kebakaran.
Banyak industri yang membutuhkan jenis perekat ini.
● Elektronik– untuk melapisi dan membungkus komponen elektronik, merekatkan heat sink, papan sirkuit, dll. Korsleting elektronik dapat dengan mudah memicu kebakaran. Namun PCB mengandung senyawa tahan api – seringkali penting agar perekat juga memiliki sifat-sifat ini.
● Konstruksi– Pelapis dinding dan lantai (khususnya di area publik) seringkali harus tidak mudah terbakar dan direkatkan dengan perekat tahan api.
● Transportasi umum– gerbong kereta api, interior bus, trem, dll. Aplikasi untuk perekat tahan api meliputi perekatan panel komposit, lantai, dan perlengkapan serta aksesoris lainnya. Perekat ini tidak hanya membantu menghentikan penyebaran api, tetapi juga memberikan sambungan yang estetis tanpa perlu pengencang mekanis yang tidak sedap dipandang (dan berisik).
● Pesawat terbang– Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, material interior kabin berada di bawah peraturan yang ketat. Material tersebut harus tahan api dan tidak boleh memenuhi kabin dengan asap hitam saat terjadi kebakaran.
Standar dan Metode Pengujian untuk Bahan Tahan Api
Standar yang berkaitan dengan pengujian kebakaran bertujuan untuk menentukan kinerja suatu material terkait dengan nyala api, asap, dan toksisitas (FST). Beberapa pengujian telah banyak digunakan untuk menentukan ketahanan material terhadap kondisi-kondisi tersebut.
Pengujian Terpilih untuk Bahan Tahan Api
| Ketahanan terhadap Pembakaran | |
| ASTM D635 | “Laju Pembakaran Plastik” |
| ASTM E162 | “Kemudahan Terbakar Bahan Plastik” |
| UL 94 | “Kemudahan Terbakar Bahan Plastik” |
| ISO 5657 | “Kemudahan Terbakar Produk Bangunan” |
| BS 6853 | “Perambatan Api” |
| FAR 25.853 | “Standar Kelaikan Udara – Interior Kompartemen” |
| 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 Pemanas Radiasi” |
| Toksisitas | |
| SMP 800C | “Pengujian Toksisitas” |
| BS 6853 | “Emisi Asap” |
| NF X 70-100 | “Pengujian Toksisitas” |
| ATS 1000.01 | “Kepadatan Asap” |
| Pembentukan Asap | |
| BS 6401 | “Kepadatan Optik Spesifik Asap” |
| BS 6853 | “Emisi Asap” |
| NES 711 | “Indeks Asap Produk Pembakaran” |
| ASTM D2843 | “Kepadatan Asap dari Pembakaran Plastik” |
| ISO CD5659 | “Kepadatan Optik Spesifik – Pembentukan Asap” |
| ATS 1000.01 | “Kepadatan Asap” |
| DIN 54837 | “Penghasilan Asap” |
Pengujian 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 penyalaan dihilangkan. Dalam pengujian ini, sampel perekat yang telah mengering dapat dikenai penyalaan secara independen dari bahan yang direkatkan (perekat diuji sebagai lapisan film bebas).
Meskipun pendekatan ini tidak mensimulasikan realitas praktis, namun pendekatan ini memberikan data yang berguna tentang ketahanan relatif perekat terhadap pembakaran.
Struktur sampel yang mengandung perekat dan bahan yang direkatkan juga dapat diuji. Hasil ini mungkin lebih mewakili kinerja perekat dalam kebakaran sebenarnya karena kontribusi yang diberikan oleh bahan yang direkatkan dapat bersifat positif atau negatif.
Uji Pembakaran Vertikal UL-94
Laporan ini memberikan penilaian awal tentang mudah terbakar dan menetesnya bahan bakar pada polimer yang digunakan dalam peralatan listrik, perangkat elektronik, peralatan rumah tangga, dan aplikasi lainnya. Laporan ini membahas karakteristik penggunaan akhir seperti penyalaan, laju pembakaran, penyebaran api, kontribusi bahan bakar, intensitas pembakaran, dan produk pembakaran.
Cara Kerja dan Pengaturan - Dalam pengujian ini, sampel film atau substrat berlapis dipasang secara vertikal dalam ruang tertutup yang kedap udara. Sebuah pembakar ditempatkan di bawah sampel selama 10 detik dan durasi nyala api diukur. Setiap tetesan yang menyulut kapas bedah yang ditempatkan 12 inci di bawah sampel dicatat.
Tes ini memiliki beberapa klasifikasi:
94 V-0: Tidak ada spesimen yang mengalami pembakaran berapi selama lebih dari 10 detik setelah penyalaan. Spesimen tidak terbakar hingga mencapai penjepit, menetes dan menyalakan kapas, atau mengalami pembakaran berpijar yang berlangsung selama 30 detik setelah api uji dihilangkan.
94 V-1: Tidak ada spesimen yang boleh mengalami pembakaran berapi selama lebih dari 30 detik setelah setiap penyalaan. Spesimen tidak boleh terbakar hingga mencapai penjepit penahan, menetes dan menyulut kapas, atau memiliki pijar setelah pembakaran selama 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 Ketahanan Terhadap Pembakaran
Metode lain untuk mengukur ketahanan bakar suatu material adalah dengan mengukur indeks oksigen pembatas (LOI). LOI adalah konsentrasi minimum oksigen yang dinyatakan sebagai persentase volume campuran oksigen dan nitrogen yang hanya mendukung pembakaran api suatu material pada suhu awal ruangan.
Ketahanan perekat terhadap suhu tinggi dalam kasus kebakaran perlu dipertimbangkan secara khusus selain efek api, asap, dan toksisitas. Seringkali substrat akan melindungi perekat dari api. Namun, jika perekat mengendur atau terdegradasi karena suhu api, sambungan dapat gagal menyebabkan pemisahan substrat dan perekat. Jika ini terjadi, perekat itu sendiri akan terpapar bersama dengan substrat sekunder. Permukaan yang baru terpapar ini kemudian dapat semakin memperparah kebakaran.
Ruang pengukur 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 dalam posisi vertikal di dalam ruang tertutup. Kepadatan asap diukur secara optik.
Ketika perekat ditempatkan di antara dua substrat, ketahanan api dan konduktivitas termal substrat tersebut mengendalikan dekomposisi dan emisi asap dari perekat.
Dalam uji kepadatan asap, perekat dapat diuji sendiri sebagai lapisan bebas untuk menerapkan kondisi terburuk.
Temukan Tingkat Ketahanan Api yang Sesuai
Lihat beragam jenis bahan tahan api yang tersedia di pasaran saat ini, analisis data teknis setiap produk, dapatkan bantuan teknis, atau minta sampel.
TF-101, TF-201, TF-AMP
