바인더 실란트

접착제/실란트/접착제 난연제 적용

건설 분야:방화문, 방화벽, 방화판 설치

전자 및 전기 분야:회로 기판, 전자 부품

자동차 산업:좌석, 대시보드, 도어 패널

항공우주 분야:항공 계기, 우주선 구조

가정용품:가구, 바닥재, 벽지

난연성 접착 전사 테이프:폴리에틸렌과 같은 금속, 폼 및 플라스틱에 적합합니다.

난연제의 기능

난연제는 화염 속의 화학 반응을 억제하거나 재료 표면에 보호층을 형성하여 화재 확산을 억제하거나 지연시킵니다.

이러한 난연제는 기본 물질에 혼합되거나(첨가형 난연제) 화학적으로 결합될 수 있습니다(반응형 난연제). 무기 난연제는 일반적으로 첨가형인 반면, 유기 화합물은 반응형이거나 첨가형일 수 있습니다.

난연성 접착제 설계

화재는 실제로 4단계로 진행됩니다.

개시

성장

정상 상태 및

부식

(1)의 비교

일반적인 열경화성 접착제의 분해 온도 비교
화재의 다양한 단계에 도달한 사람들과 함께

그림에서 볼 수 있듯이 각 상태는 해당 분해 온도를 갖습니다. 난연성 접착제를 설계할 때, 제조업체는 적용 분야에 적합한 화재 단계에서 내열성을 제공하는 데 주력해야 합니다.

● 예를 들어 전자 제조에서 접착제는 결함으로 인해 온도가 상승할 경우 전자 부품이 발화하거나 발화하기 시작하는 경향을 억제해야 합니다.

● 타일이나 패널을 접착하는 경우 접착제는 화염에 직접 접촉하더라도 성장 및 정상 상태 단계에서 분리를 견뎌야 합니다.

● 또한 유독 가스와 연기 발생을 최소화해야 합니다. 하중을 지지하는 구조물은 화재의 네 단계를 모두 겪을 가능성이 높습니다.

한계 연소 사이클

연소 주기를 제한하려면 화재에 기여하는 하나 이상의 프로세스를 다음 중 하나를 통해 제거해야 합니다.

● 냉각을 통한 휘발성 연료 제거

● 탄화에 의한 열 차단막 생성으로 열 전달을 줄여 연료를 제거하거나

● 적절한 라디칼 소거제를 첨가하여 화염 내 연쇄 반응을 억제합니다.

(2)의 비교

난연성 첨가제는 응축(고체) 상태 또는 기체 상태에서 화학적 및/또는 물리적으로 작용하여 다음 기능 중 하나를 제공합니다.

숯 형성자:일반적으로 인 화합물은 탄소 연료원을 제거하고 화재의 열로부터 단열층을 형성합니다. 탄화에는 두 가지 메커니즘이 있습니다.
분해에 관련된 화학 반응을 CO 또는 CO2가 아닌 탄소를 생성하는 반응으로 재지정합니다.
보호탄 표면층 형성

열 흡수제:일반적으로 알루미늄 삼수화물이나 수산화 마그네슘과 같은 금속 수화물은 난연제 구조에서 물을 증발시켜 열을 제거합니다.

화염 소화제:일반적으로 화염의 반응을 방해하는 브롬이나 염소 기반의 할로겐 시스템입니다.

● 시너지스트:일반적으로 화염 소화제의 성능을 향상시키는 안티몬 화합물입니다.

화재 방지에 있어서 난연제의 중요성

난연제는 화재 발생 위험뿐만 아니라 확산 위험도 줄여 화재 예방에 중요한 역할을 합니다. 화재 대피 시간을 늘려 인명, 재산, 그리고 환경을 보호합니다.

접착제를 난연제로 만드는 방법은 여러 가지가 있습니다. 난연제의 분류를 자세히 살펴보겠습니다.

방염 접착제에 대한 수요는 증가하고 있으며, 항공우주, 건설, 전자, 대중교통(특히 기차) 등 다양한 산업 분야로 사용이 확대되고 있습니다.

(3)의 비교

1: 따라서 가장 중요한 기준 중 하나는 난연성/불연성, 또는 더 나은 방법으로 화염을 억제하는 적절한 난연성입니다.

2: 접착제는 과도하거나 독성이 있는 연기를 내뿜어서는 안 됩니다.

3: 접착제는 고온에서도 구조적 무결성을 유지해야 합니다(최대한 좋은 온도 저항성을 가져야 함).

4: 분해된 접착제에는 독성 부산물이 포함되어서는 안 됩니다.

이러한 요건을 충족하는 접착제를 개발하는 것은 쉽지 않아 보입니다. 현재 단계에서는 점도, 색상, 경화 속도, 선호하는 경화 방식, 갭 필링, 강도 성능, 열전도도, 그리고 패키징은 고려조차 되지 않았습니다. 하지만 개발 화학자들은 좋은 도전을 즐기고 있으니, 마음껏 도전해 보세요!

환경 규정은 일반적으로 업계 및 지역별로 적용됩니다.

연구된 난연제 중 상당수가 환경 및 건강에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 다음과 같은 난연제가 있습니다.

● 폴리인산암모늄

● 알루미늄디에틸포스피네이트

● 수산화알루미늄

● 수산화마그네슘

● 멜라민폴리인산염

● 디하이드로옥사포스파페난트렌

● 주석산아연

● 수산화아연

난연성

접착제는 난연성 등급에 맞춰 개발될 수 있습니다. 미국 보험협회 시험소(UL)의 분류에 대한 자세한 내용은 다음과 같습니다. 접착제 제조업체로서 저희는 주로 UL94 V-0 등급에 대한 요청을 받고 있으며, 간혹 HB 등급에 대한 요청도 받고 있습니다.

UL94

● HB: 수평 시편에서 느린 연소. 두께가 3mm 미만인 경우 연소 속도 <76mm/분 또는 100mm 이전에 연소가 멈춤
● V-2: (수직) 연소가 30초 이내에 멈추고 떨어지는 액체가 타오를 수 있습니다.
● V-1: (수직) 연소가 30초 이내에 멈추고, 떨어뜨림이 허용됩니다(하지만 반드시~ 아니다불타고 있다)
● V-0(수직) 연소는 10초 이내에 멈추고, 물방울이 허용됩니다(하지만 반드시~ 아니다불타고 있다)
● 5VB(수직 플라크 시편) 연소는 60초 이내에 멈추고, 액체가 떨어지지 않습니다. 시편에 구멍이 생길 수 있습니다.
● 위와 같이 5VA이지만 구멍이 생기지 않도록 합니다.

후자의 두 가지 분류는 접착제 표본보다는 접합된 패널에 해당합니다.

테스트는 매우 간단하며 정교한 장비가 필요하지 않습니다. 기본적인 테스트 설정은 다음과 같습니다.

(4)의 비교

일부 접착제에 대해서만 이 테스트를 하는 것은 꽤 까다로울 수 있습니다. 특히 닫힌 접합부 밖에서는 제대로 경화되지 않는 접착제의 경우 더욱 그렇습니다. 이 경우, 접착된 기판 사이에서만 테스트할 수 있습니다. 그러나 에폭시 접착제와 UV 접착제는 고체 시험편으로 경화될 수 있습니다. 그런 다음, 시험편을 클램프 스탠드의 턱에 삽입합니다. 근처에 모래통을 준비해 두고, 발치 중이나 배기가스 배출 찬장에서 이 테스트를 강력히 권장합니다. 화재 경보기는 절대 울리지 마세요! 특히 응급 구조대에 직접 연결된 경보기는 더욱 그렇습니다. 시험편에 불이 붙으면 불꽃이 꺼지는 데 걸리는 시간을 측정합니다. 시험편 아래에 액체가 떨어지는지 확인합니다(일회용 트레이가 있다면 다행이지만, 그렇지 않으면 멋진 작업대를 잃게 됩니다).

접착제 화학자들은 여러 가지 첨가제를 결합하여 방염 접착제를 만들고, 때로는 화염을 끄기도 합니다(하지만 요즘은 많은 제품 제조업체가 할로겐이 없는 제형을 요구하기 때문에 이러한 기능을 구현하기가 더 어렵습니다).

내화성 접착제용 첨가제에는 다음이 포함됩니다.

● 열과 연기를 낮추고 밑에 있는 재료가 더 이상 타지 않도록 보호하는 유기 탄화 화합물입니다.

● 열 흡수제는 일반적인 금속 수화물로, 접착제에 뛰어난 열적 특성을 부여하는 데 도움이 됩니다(종종 방열 접착제는 최대 열 전도율이 필요한 방열판 접합 분야에 선택됩니다).

이러한 첨가제는 강도, 유동학, 경화 속도, 유연성 등 다른 접착 특성을 방해하므로 신중하게 균형을 맞춰야 합니다.

내화성 접착제와 내화성 접착제는 차이가 있나요?

네! 있습니다. 두 용어 모두 기사에서 자주 언급되었지만, 이야기를 바로잡는 것이 좋을 것 같습니다.

내화성 접착제

이러한 제품은 무기 접착 시멘트나 실란트와 같은 경우가 많습니다. 이 제품들은 타지 않으며 극한의 온도에도 견딥니다. 이러한 유형의 제품은 고로, 오븐 등에 사용됩니다. 조립품의 연소를 막는 데에는 아무런 역할을 하지 않지만, 모든 연소 부분을 하나로 고정하는 데는 매우 효과적입니다.

난연성 접착제

이러한 장치는 화재를 진압하고 화재 확산을 늦추는 데 도움이 됩니다.

많은 산업이 이러한 유형의 접착제를 찾습니다.

● 전자제품– 전자 부품 포팅 및 캡슐화, 방열판, 회로 기판 등의 접합에 사용됩니다. 전자 회로의 단락은 화재를 쉽게 유발할 수 있습니다. 하지만 PCB에는 난연성 화합물이 함유되어 있어 접착제가 이러한 특성을 갖는 것이 중요합니다.

● 건설– 클래딩과 바닥재(특히 공공 장소)는 종종 불연성이어야 하며 방염 ​​접착제로 접착되어야 합니다.

● 대중교통– 기차 객차, 버스 내부, 트램 등. 난연성 접착제는 복합 패널, 바닥재, 기타 고정물 및 부속품의 접착에 사용됩니다. 이 접착제는 화재 확산을 막을 뿐만 아니라, 보기 흉하고 덜컹거리는 기계적 고정 장치 없이도 미관상의 접합부를 제공합니다.

● 항공기– 앞서 언급했듯이, 객실 내부 자재는 엄격한 규정을 준수해야 합니다. 방염 처리되어야 하며, 화재 발생 시 객실에 검은 연기가 가득 차서는 안 됩니다.

난연제에 대한 표준 및 시험 방법

화재 시험 관련 표준은 화염, 연기 및 독성(FST)에 대한 재료의 성능을 평가하는 것을 목표로 합니다. 이러한 조건에 대한 재료의 저항성을 평가하기 위해 여러 가지 시험이 널리 사용되어 왔습니다.

난연제에 대한 선택된 테스트

연소 저항성

ASTM D635 “플라스틱 연소 속도”
ASTM E162 “플라스틱 재료의 가연성”
UL 94 “플라스틱 재료의 가연성”
ISO 5657 “건축자재의 인화성”
BS 6853 “화염 전파”
FAR 25.853 “항공 안전 기준 – 격실 내부”
NF T 51-071 “산소 지수”
NF C 20-455 “글로우 와이어 테스트”
DIN 53438 “화염 전파”

고온 저항성

BS 476 부품 번호 7 “화염의 표면 확산 – 건축 자재”
DIN 4172 “건축자재의 화재 거동”
ASTM E648 “바닥재 – 방사형 패널”

독성

에스엠피 800C “독성 테스트”
BS 6853 “연기 배출”
NF X 70-100 “독성 테스트”
ATS 1000.01 “연기 밀도”

연기 생성

BS 6401 “연기의 특정 광학 밀도”
BS 6853 “연기 배출”
NES 711 “연소 생성물의 연기 지수”
ASTM D2843 “플라스틱 연소로 인한 연기 밀도”
ISO CD5659 “특정 광학 밀도 - 연기 생성”
ATS 1000.01 “연기 밀도”
DIN 54837 “연기 세대”

연소 저항성 테스트

연소 저항성을 측정하는 대부분의 시험에서 적합한 접착제는 점화원을 제거한 후에도 상당한 기간 동안 연소가 지속되지 않는 접착제입니다. 이러한 시험에서 경화된 접착제 샘플은 피착체와 관계없이 점화될 수 있습니다(접착제는 자유 필름으로 시험됩니다).

이러한 접근 방식은 실제 상황을 시뮬레이션하지는 않지만, 접착제의 연소에 대한 상대적 저항성에 대한 유용한 데이터를 제공합니다.

접착제와 피착재가 모두 포함된 샘플 구조물도 시험할 수 있습니다. 이러한 결과는 피착재의 기여도가 양(+) 또는 음(-)일 수 있으므로, 실제 화재에서 접착제의 성능을 더 잘 나타낼 수 있습니다.

UL-94 수직 연소 시험

본 시험은 전기 장비, 전자 장치, 가전제품 및 기타 응용 분야에 사용되는 폴리머의 상대적 가연성 및 적하(dripping)에 대한 예비 평가를 제공합니다. 점화, 연소 속도, 화염 확산, 연료 기여도, 연소 강도 및 연소 생성물과 같은 최종 사용 특성을 다룹니다.

작업 및 설치 - 이 시험에서는 필름 또는 코팅된 기판 샘플을 외풍이 없는 밀폐 공간에 수직으로 설치합니다. 샘플 아래에 버너를 10초 동안 놓고 연소 시간을 측정합니다. 샘플 아래 30cm(12인치) 떨어진 곳에 놓인 수술용 탈지면에 불이 붙을 때까지 떨어지는 물방울을 기록합니다.

이 테스트에는 여러 가지 분류가 있습니다.

94 V-0: 점화 후 10초 이상 화염 연소가 발생하지 않습니다. 시편은 고정 클램프까지 타지 않으며, 솜에 불이 붙어 점화되지도 않고, 시험 불꽃을 제거한 후 30초 동안 화염 연소가 지속되지도 않습니다.

94 V-1: 각 점화 후 시편은 30초 이상 화염 연소를 나타내서는 안 됩니다. 시편은 고정 클램프까지 타거나, 솜에 불이 붙어 점화되거나, 60초 이상 잔광이 발생해서는 안 됩니다.

94 V-2: 이 시험은 V-1과 동일한 기준을 적용하지만, 시편에서 물이 떨어져 시편 아래의 면에 불이 붙도록 합니다.

연소 저항 측정을 위한 기타 전략

재료의 연소 저항을 측정하는 또 다른 방법은 한계 산소 지수(LOI)를 측정하는 것입니다. LOI는 실온에서 재료의 화염 연소를 유지하는 데 필요한 산소의 최소 농도를 산소와 질소 혼합물의 부피 백분율로 나타낸 값입니다.

화재 발생 시 접착제의 고온 내성은 화염, 연기, 독성 영향 외에도 특별한 고려 사항이 필요합니다. 일반적으로 기판은 접착제를 화재로부터 보호합니다. 그러나 화재 온도로 인해 접착제가 느슨해지거나 분해되면 접합부가 손상되어 기판과 접착제가 분리될 수 있습니다. 이렇게 되면 접착제 자체가 2차 기판과 함께 노출됩니다. 이렇게 새로 생긴 표면은 화재 발생에 더욱 기여할 수 있습니다.

NIST 연기 밀도 측정기(ASTM D2843, BS 6401)는 모든 산업 분야에서 밀폐된 챔버 내에 수직으로 설치된 고체 물질 및 조립품에서 발생하는 연기를 측정하는 데 널리 사용됩니다. 연기 밀도는 광학적으로 측정됩니다.

접착제가 두 기질 사이에 끼워져 있을 때 기질의 내화성과 열전도도는 접착제의 분해와 연기 배출을 제어합니다.

연기 밀도 테스트에서는 접착제를 자유 코팅으로 단독으로 테스트하여 최악의 상황을 구현할 수 있습니다.

적합한 난연 등급 찾기

오늘날 시중에서 판매되는 다양한 난연성 등급을 살펴보고, 각 제품의 기술 데이터를 분석하고, 기술 지원을 받거나 샘플을 요청하세요.

TF-101, TF-201, TF-AMP