바인더 실란트

접착제/실란트/접착제 난연제 적용

건설 분야:방화문, 방화벽, 방화판 설치

전자 및 전기 분야:회로기판, 전자 부품

자동차 산업:시트, 대시보드, 도어 패널

항공우주 분야:항공 계기, 우주선 구조물

가정용품:가구, 바닥재, 벽지

난연성 접착 전사 테이프:금속, 폼, 폴리에틸렌과 같은 플라스틱에 탁월한 성능을 발휘합니다.

난연제의 작용 원리

난연제는 화염 내 화학 반응을 억제하거나 재료 표면에 보호막을 형성함으로써 화재 확산을 억제하거나 지연시킵니다.

난연제는 기본 재료와 혼합되거나(첨가형 난연제) 화학적으로 결합될 수 있습니다(반응형 난연제). 무기질 난연제는 일반적으로 첨가제형인 반면, 유기 화합물은 반응형 또는 첨가제형일 수 있습니다.

난연성 접착제 설계

화재는 실질적으로 네 단계로 진행됩니다.

개시

성장

정상 상태, 그리고

부식

일반적인 열경화성 접착제의 분해 온도 비교
화재의 여러 단계에서 도움을 받은 사람들과 함께

그림에 나타낸 바와 같이 각 상태에는 해당 분해 온도가 있습니다. 난연 접착제를 설계할 때, 제형 개발자는 적용 분야에 맞는 화재 단계에서 내열성을 확보하는 데 노력을 기울여야 합니다.

● 예를 들어 전자 제품 제조에서 접착제는 결함으로 인해 온도가 상승할 경우 전자 부품에 불이 붙거나 화재가 발생하는 경향을 억제해야 합니다.

● 타일이나 패널을 접착할 때, 접착제는 화염에 직접 접촉하더라도 성장 단계와 안정 상태 단계에서 분리되지 않아야 합니다.

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

연소 사이클 제한

연소 사이클을 제한하려면 화재 발생에 기여하는 하나 이상의 과정을 다음 방법 중 하나로 제거해야 합니다.

● 냉각 등을 통해 휘발성 연료 제거

● 탄화와 같은 열 차단막을 생성하여 열 전달을 줄임으로써 연료를 제거하는 방식, 또는

● 적절한 자유 라디칼 소거제를 첨가하는 등의 방법으로 화염 내 연쇄 반응을 억제한다.

난연 첨가제는 응축상(고체상) 또는 기체상에서 화학적 및/또는 물리적으로 작용하여 다음과 같은 기능 중 하나를 제공함으로써 이러한 효과를 나타냅니다.

●탄화물 형성제:일반적으로 인 화합물은 탄소 연료원을 제거하고 화재의 열에 대한 단열층을 제공합니다. 탄화물 형성 메커니즘에는 두 가지가 있습니다.
분해에 관여하는 화학 반응의 방향을 CO 또는 CO2 대신 탄소를 생성하는 반응으로 전환하는 것
보호용 탄화물 표면층 형성

●열 흡수제:일반적으로 알루미늄 삼수화물이나 마그네슘 수산화물과 같은 금속 수화물은 난연제 구조에서 물이 증발하면서 열을 제거합니다.

●화염 소화제:일반적으로 브롬 또는 염소 기반의 할로겐 시스템은 불꽃 속 반응을 방해합니다.

● 시너지 효과를 내는 사람들:일반적으로 안티몬 화합물은 화염 소화제의 성능을 향상시킵니다.

화재 방호에 있어 난연제의 중요성

난연제는 화재 발생 위험뿐만 아니라 화재 확산 위험까지 줄여주기 때문에 화재 예방에 중요한 역할을 합니다. 이는 대피 시간을 늘려 인명, 재산 및 환경을 보호하는 데 기여합니다.

접착제를 난연제로 만드는 방법은 여러 가지가 있습니다. 난연제의 분류에 대해 자세히 알아보겠습니다.

난연성 접착제에 대한 수요가 증가하고 있으며, 항공우주, 건설, 전자, 대중교통(특히 열차) 등 다양한 산업 분야로 사용 범위가 확대되고 있습니다.

1: 따라서 가장 중요한 기준 중 하나는 난연성/비연성, 또는 더 나아가 화염 확산을 억제하는 것, 즉 제대로 된 난연성을 갖추는 것입니다.

2. 접착제는 과도하거나 유독한 연기를 발생시켜서는 안 됩니다.

3. 접착제는 고온에서도 구조적 무결성을 유지해야 합니다(가능한 한 우수한 내열성을 가져야 합니다).

4. 분해된 접착제에는 독성 부산물이 포함되어서는 안 됩니다.

이러한 요구 사항을 모두 충족하는 접착제를 개발하는 것은 매우 어려운 일처럼 보입니다. 게다가 현재 단계에서는 점도, 색상, 경화 속도 및 선호하는 경화 방식, 틈새 충진, 강도 성능, 열전도율, 포장 등은 고려조차 되지 않았습니다. 하지만 개발 화학자들은 도전을 즐기는 사람들이니, 한번 도전해 봅시다!

환경 규제는 산업 및 지역별로 특화되는 경향이 있습니다.

연구 대상 난연제 중 상당수가 환경 및 건강에 유익한 것으로 나타났습니다. 그 종류는 다음과 같습니다.

● 폴리인산암모늄

● 알루미늄 디에틸포스피네이트

● 수산화알루미늄

● 수산화마그네슘

● 멜라민 폴리포스페이트

● 디하이드록사포스파페난트렌

● 주석산아연

● 아연 히드록시스탄네이트

난연성

접착제는 다양한 난연 등급에 맞춰 개발될 수 있으며, 자세한 내용은 Underwriters Laboratory Testing(ULL) 등급 분류를 참조하십시오. 접착제 제조업체로서 당사는 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 속도가 76mm/min 미만이거나 100mm 이전에 연소가 멈춥니다.
● V-2: (수직) 연소는 30초 이내에 멈추며, 떨어지는 물방울은 불꽃이 날 수 있습니다.
● V-1: (수직) 연소가 30초 이내에 멈추고, 물방울 떨어뜨리기가 허용됩니다(단, 다음 조건을 충족해야 합니다).~ 아니다(불타고 있다)
● V-0(수직) 연소는 10초 이내에 멈추며, 물방울 떨어짐은 허용됩니다(단, 다음 조건을 충족해야 합니다).~ 아니다(불타고 있다)
● 5VB(수직 치태 검체) 연소는 60초 이내에 멈추고 액체가 떨어지지 않으며, 검체에 구멍이 생길 수 있습니다.
● 위와 같은 5VA이지만, 구멍을 뚫는 것은 허용되지 않습니다.

후자의 두 분류는 접착제 샘플보다는 접착된 패널에 해당합니다.

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

일부 접착제의 경우, 특히 밀폐된 접합부 밖에서는 제대로 경화되지 않는 접착제의 경우, 이 테스트를 단독으로 수행하기가 상당히 까다로울 수 있습니다. 이러한 경우에는 접착된 기판 사이에서만 테스트할 수 있습니다. 하지만 에폭시 접착제와 UV 접착제는 고체 테스트 시편으로 경화시킬 수 있습니다. 그런 다음 테스트 시편을 클램프 스탠드의 집게에 끼웁니다. 모래통을 옆에 두고, 환기 시설이나 흄 후드 안에서 이 작업을 수행하는 것이 좋습니다. 연기 감지기가 작동하지 않도록 주의하십시오! 특히 소방서와 직접 연결된 연기 감지기는 더욱 조심해야 합니다. 시편에 불을 붙이고 불꽃이 꺼지는 데 걸리는 시간을 측정합니다. 아래쪽에 접착제가 떨어지는지 확인합니다(일회용 트레이가 있다면 다행입니다. 그렇지 않으면 작업대가 망가질 수 있습니다).

접착제 화학자들은 난연성 접착제를 만들기 위해 여러 첨가제를 조합하며, 때로는 화염을 끄는 기능까지 추가합니다(하지만 요즘에는 많은 제품 제조업체들이 할로겐이 없는 제형을 요구하기 때문에 이러한 기능을 구현하기가 더 어려워졌습니다).

내화성 접착제용 첨가제에는 다음이 포함됩니다.

● 열과 연기를 줄이고 아래쪽 물질이 더 이상 타는 것을 방지하는 데 도움이 되는 유기 탄화 화합물.

● 열 흡수제는 일반적인 금속 수화물로, 접착제에 뛰어난 열적 특성을 부여하는 데 도움을 줍니다(방염 접착제는 최대 열전도율이 요구되는 방열판 접착 용도에 자주 사용됩니다).

첨가제가 접착 강도, 유동성, 경화 속도, 유연성 등과 같은 다른 접착 특성에 영향을 미칠 수 있으므로 신중한 균형이 필요합니다.

내화성 접착제와 난연성 접착제는 차이가 있나요?

네! 있습니다. 기사에서 두 용어 모두 언급되었지만, 정확한 설명을 해드리는 것이 좋을 것 같습니다.

내화성 접착제

이러한 제품에는 무기 접착제나 실란트 등이 흔히 사용됩니다. 이 제품들은 불에 타지 않고 극한의 온도에도 견딜 수 있습니다. 용광로, 오븐 등에서 이러한 제품이 사용됩니다. 이러한 제품들이 조립체의 연소를 막지는 못하지만, 연소 중인 부품들을 서로 단단히 고정시키는 데 탁월한 효과를 발휘합니다.

난연성 접착제

이것들은 불길을 끄고 화재 확산을 늦추는 데 도움이 됩니다.

많은 산업 분야에서 이러한 유형의 접착제를 필요로 합니다.

● 전자제품전자 부품의 포팅 및 캡슐화, 방열판, 회로 기판 등의 접착에 사용됩니다. 전자 회로의 단락은 쉽게 화재를 일으킬 수 있습니다. PCB에는 난연성 화합물이 포함되어 있으므로 접착제 또한 이러한 특성을 갖는 것이 중요합니다.

● 건설- 특히 공공장소의 경우, 외장재와 바닥재는 불연성 소재여야 하며 난연성 접착제로 접착해야 하는 경우가 많습니다.

● 대중교통기차 객차, 버스 내부, 전차 등에 사용됩니다. 난연성 접착제는 복합 패널, 바닥재 및 기타 고정 장치 접착에도 사용됩니다. 이 접착제는 화재 확산을 막는 데 도움이 될 뿐만 아니라, 보기 흉하고 덜컹거리는 기계식 고정 장치 없이도 미관상 깔끔한 접합부를 제공합니다.

● 항공기앞서 언급했듯이 객실 내부 자재는 엄격한 규정을 따릅니다. 화재에 강해야 하며 화재 발생 시 객실에 검은 연기가 퍼지지 않아야 합니다.

난연제에 대한 표준 및 시험 방법

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

난연제에 대한 주요 시험

연소 저항성
ASTM D635	플라스틱 연소 속도
ASTM E162	플라스틱 소재의 가연성
UL 94	플라스틱 소재의 가연성
ISO 5657	건축 자재의 발화성
BS 6853	화염 전파
FAR 25.853	"항공기 감항성 기준 - 객실 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 - 복사열 패널

독성
SMP 800C	독성 시험
BS 6853	"연기 배출"
NF X 70-100	독성 시험
ATS 1000.01	"연기 밀도"

연기 발생
BS 6401	"연기의 특정 광학 밀도"
BS 6853	"연기 배출"
NES 711	연소 생성물의 연기 지수
ASTM D2843	플라스틱 연소 시 발생하는 연기 밀도
ISO CD5659	"비광학밀도 - 연기 발생"
ATS 1000.01	"연기 밀도"
DIN 54837	"스모크 제너레이션"

연소 저항성 테스트

내연성을 측정하는 대부분의 시험에서 적합한 접착제는 발화원을 제거한 후에도 상당한 시간 동안 계속 타지 않는 접착제입니다. 이러한 시험에서는 경화된 접착제 시료를 접착 대상물과 관계없이 발화시킬 수 있습니다(접착제는 자유 필름 상태로 시험됩니다).

이 방법은 실제 상황을 완벽하게 모방하는 것은 아니지만, 접착제의 연소 저항성에 대한 유용한 데이터를 제공합니다.

접착제와 피착재가 모두 포함된 샘플 구조물도 테스트할 수 있습니다. 피착재의 영향이 긍정적일 수도 있고 부정적일 수도 있기 때문에 이러한 결과는 실제 화재 상황에서 접착제의 성능을 더 잘 나타낼 수 있습니다.

UL-94 수직 연소 시험

이 연구는 전기 장비, 전자 기기, 가전 제품 및 기타 응용 분야에 사용되는 폴리머의 상대적인 가연성 및 액면 낙하 현상에 대한 예비 평가를 제공합니다. 또한 점화, 연소 속도, 화염 확산, 연료 기여도, 연소 강도 및 연소 생성물과 같은 최종 사용 특성을 다룹니다.

실험 방법 및 준비 - 이 실험에서는 필름 또는 코팅된 기판 시료를 바람이 통하지 않는 밀폐된 공간에 수직으로 고정합니다. 버너를 시료 아래에 10초 동안 놓고 불꽃이 지속되는 시간을 측정합니다. 시료에서 떨어지는 액체가 시료 아래 30cm(12인치)에 놓인 수술용 솜에 불을 붙이는 경우, 이를 기록합니다.

시험에는 여러 분류가 있습니다.

94 V-0: 점화 후 10초 이상 화염 연소가 지속되지 않습니다. 시편이 고정 클램프까지 타거나, 액상이 떨어져 솜에 불이 붙거나, 시험 화염 제거 후 30초 동안 불꽃이 타오르는 현상이 발생하지 않습니다.

94 V-1: 어떤 시료도 점화 후 30초 이상 화염 연소가 지속되어서는 안 됩니다. 시료는 고정 클램프까지 타들어가거나, 액체가 떨어져 솜에 불이 붙거나, 60초 이상 잔광이 남아서는 안 됩니다.

94 V-2: 이는 V-1과 동일한 기준을 적용하지만, 시료에서 액체가 떨어져 시료 아래의 솜에 불이 붙도록 한다는 점이 다릅니다.

연소 저항을 측정하는 기타 전략

재료의 연소 저항성을 측정하는 또 다른 방법은 한계산소지수(LOI)를 측정하는 것입니다. LOI는 상온에서 재료의 화염 연소를 겨우 유지할 수 있는 최소 산소 농도를 산소와 질소 혼합물의 부피 백분율로 나타낸 것입니다.

화재 발생 시 고온에 대한 접착제의 저항성은 화염, 연기 및 독성 영향 외에도 특별히 고려해야 할 사항입니다. 일반적으로 기판이 접착제를 화재로부터 보호하지만, 화재의 고온으로 인해 접착제가 약해지거나 열화되면 접합부가 파손되어 기판과 접착제가 분리될 수 있습니다. 이러한 경우 접착제 자체가 기판과 함께 노출되어 화재를 더욱 확산시킬 수 있습니다.

NIST 연기밀도측정 챔버(ASTM D2843, BS 6401)는 밀폐된 챔버 내에 수직으로 장착된 고체 재료 및 조립체에서 발생하는 연기를 측정하기 위해 모든 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 연기밀도는 광학적으로 측정됩니다.

접착제가 두 기판 사이에 끼워져 있는 경우, 기판의 내화성 및 열전도율이 접착제의 분해 및 연기 발생량을 좌우합니다.

연기 밀도 테스트에서 접착제는 최악의 조건을 조성하기 위해 코팅 없이 단독으로 테스트할 수 있습니다.