粘合剂密封剂

粘合剂/密封剂/阻燃剂应用

建筑领域：安装防火门、防火墙、防火板

电子电气领域：电路板、电子元件

汽车行业：座椅、仪表盘、门板

航空航天领域：航空仪器、航天器结构

家居用品：家具、地板、壁纸

阻燃型转移胶带：适用于金属、泡沫和塑料，例如聚乙烯。

阻燃剂的作用

阻燃剂通过抑制火焰中的化学反应或在材料表面形成保护层来抑制或延缓火势蔓延。

它们可以与基材混合（添加剂阻燃剂），也可以通过化学键合的方式与基材结合（反应型阻燃剂）。矿物阻燃剂通常是添加剂型的，而有机化合物阻燃剂既可以是反应型的，也可以是添加剂型的。

设计阻燃粘合剂

火灾实际上分为四个阶段：

引发

生长

稳态，以及

衰变

典型热固性粘合剂降解温度的比较
那些在火灾不同阶段被救助的人

如图所示，每种状态都有相应的降解温度。在设计阻燃胶粘剂时，配方师必须致力于使其在应用所需的正确燃烧阶段具有耐温性：

● 例如，在电子制造中，粘合剂必须抑制电子元件因故障引起的温度升高而着火或起火的任何倾向。

● 用于粘合瓷砖或面板的粘合剂需要在生长和稳定阶段抵抗脱落，即使与火焰直接接触。

● 他们还必须最大限度地减少有毒气体和烟雾的排放。承重结构很可能经历火灾的全部四个阶段。

限制燃烧循环

为了限制燃烧循环，必须通过以下方式消除一个或多个导致火灾的过程：

● 去除挥发性燃料，例如通过冷却

● 通过炭化等方式形成隔热层，从而减少热传递，消除燃料消耗，或

● 通过添加合适的自由基清除剂来终止火焰中的链式反应

阻燃添加剂通过在凝聚相（固相）或气相中发挥化学和/或物理作用来实现以下功能之一：

●炭形成体：通常是磷化合物，它们会去除碳燃料源，并形成一层隔热层，抵御火焰的高温。炭化机制有两种：
改变分解过程中涉及的化学反应方向，使其更倾向于生成碳而不是CO或CO2的反应。
形成表面保护性炭层

●吸热体：通常是金属水合物，例如三水合铝或氢氧化镁，它们通过从阻燃剂结构中蒸发水来带走热量。

●灭火器：通常是溴或氯基卤素体系，它们会干扰火焰中的反应。

● 协同者：通常是锑化合物，可以提高熄火器的性能。

阻燃剂在消防中的重要性

阻燃剂是消防工作的重要组成部分，因为它们不仅能降低火灾发生的概率，还能阻止火势蔓延。这可以延长逃生时间，从而保护人员、财产和环境。

有很多方法可以使粘合剂具有阻燃性。让我们详细了解一下阻燃剂的分类。

对阻燃粘合剂的需求日益增长，其用途也扩展到许多不同的行业领域，例如航空航天、建筑、电子和公共交通（特别是火车）。

1：因此，显而易见的关键标准之一是阻燃/不燃烧，或者更好的是抑制火焰——真正意义上的阻燃剂。

2：粘合剂不应产生过多的或有毒的烟雾。

3：粘合剂需要在高温下保持其结构完整性（具有尽可能好的耐温性）。

4：分解后的粘合剂不应含有有毒副产品。

要研制出一种能够满足所有这些要求的粘合剂，看起来难度很大——而且在现阶段，粘度、颜色、固化速度和最佳固化方法、间隙填充、强度性能、导热性和包装等因素甚至都还没有被考虑在内。但是，研发化学家们乐于接受挑战，所以，放马过来吧！

环境法规往往具有行业和地域针对性。

研究发现，很大一部分阻燃剂具有良好的环境和健康特性。这些阻燃剂包括：

● 多磷酸铵

● 二乙基膦酸铝

●氢氧化铝

●氢氧化镁

● 三聚磷酸三聚氰胺

● 二氢氧杂磷菲

● 锡酸锌

● 羟基锡酸锌

阻燃性

粘合剂可以根据不同的阻燃等级进行开发——以下是美国保险商实验室（UL）测试分类的详细信息。作为粘合剂制造商，我们收到的需求主要集中在UL94 V-0等级，偶尔也会有HB等级的需求。

UL94

● HB：水平试样上的缓慢燃烧。厚度小于3mm时，燃烧速率<76mm/min，或燃烧在100mm之前停止。
● V-2：（垂直）燃烧会在30秒内停止，任何滴落物都可能呈明火状。
● V-1：（垂直）燃烧在 30 秒内停止，允许滴落（但必须）不是燃烧）
● V-0（垂直）燃烧会在 10 秒内停止，允许滴落（但必须）不是燃烧）
● 5VB（垂直斑块标本）燃烧在 60 秒内停止，无滴落；标本可能会出现孔洞。
● 5VA 与上述相同，但不允许出现孔洞。

后两种分类适用于粘合面板，而不是粘合剂样品。

测试非常简单，不需要复杂的设备，以下是一个基本的测试设置：

单独对某些粘合剂进行这项测试可能相当棘手，尤其是那些在封闭接合处外无法完全固化的粘合剂。在这种情况下，您只能在粘合的基材之间进行测试。然而，环氧树脂胶和UV粘合剂可以固化成固体测试样品。然后，将测试样品放入夹具支架的夹爪中。准备一个沙桶放在旁边，我们强烈建议在通风橱或通风柜中进行此操作。切勿触发任何烟雾报警器！尤其是那些直接连接到紧急服务的烟雾报警器。点燃测试样品并计时，观察火焰熄灭所需的时间。检查下方是否有滴落物（希望您已准备好一次性托盘；否则，漂亮的台面就毁了）。

粘合剂化学家将多种添加剂混合在一起，制成阻燃粘合剂——有时甚至可以扑灭火焰（尽管如今许多商品制造商要求使用不含卤素的配方，因此实现这一特性变得更加困难）。

耐火粘合剂的添加剂包括

● 有机炭化化合物有助于降低热量和烟雾，并保护下面的材料免受进一步燃烧。

● 吸热剂，这些是普通的金属水合物，有助于赋予粘合剂良好的热性能（通常，阻燃粘合剂被选用于散热器粘合应用，因为在这些应用中需要最大的导热性）。

这需要谨慎权衡，因为这些添加剂会对粘合剂的其他性能（如强度、流变性、固化速度、柔韧性等）产生干扰。

耐火粘合剂和阻燃粘合剂有什么区别？

是的！确实存在。文章中这两个词都出现过，但最好还是澄清一下。

耐火粘合剂

这些产品通常是无机粘合剂和密封剂。它们不会燃烧，并且能够承受极端温度。这类产品的应用包括高炉、烤箱等。它们并不能阻止组件燃烧，但它们能很好地将燃烧的部件粘合在一起。

阻燃粘合剂

这些措施有助于扑灭火焰并减缓火势蔓延。

许多行业都需要这类粘合剂。

● 电子产品用于电子元件的灌封和封装、散热器、电路板等的粘合。电子元件短路很容易引发火灾。但印刷电路板（PCB）含有阻燃化合物——因此，粘合剂也必须具备这些性能。

● 建筑– 覆层和地板（尤其是在公共区域）通常必须是不可燃的，并且要用阻燃粘合剂粘合。

● 公共交通阻燃粘合剂的应用范围很广，例如火车车厢、公共汽车内饰、有轨电车等等。它还可用于粘合复合板、地板以及其他固定装置和配件。这些粘合剂不仅有助于阻止火势蔓延，还能提供美观的接缝，无需使用难看（且容易发出嘎嘎声）的机械紧固件。

● 飞机如前所述，客舱内饰材料受到严格规定。它们必须具有阻燃性，并且在发生火灾时不会使客舱充满黑烟。

阻燃剂的标准和测试方法

与防火测试相关的标准旨在确定材料在阻燃、防烟和抗毒性（FST）方面的性能。多种测试方法已被广泛用于测定材料对这些条件的耐受性。

阻燃剂精选测试

耐燃烧性
ASTM D635	“塑料燃烧率”
ASTM E162	“塑料材料的可燃性”
UL 94	“塑料材料的可燃性”
ISO 5657	“建筑产品的可燃性”
BS 6853	“火焰传播”
法拉第 25.853	“适航标准——舱室内饰”
NF T 51-071	“氧气指数”
NF C 20-455	“灼热丝试验”
DIN 53438	“火焰传播”

耐高温性能
BS 476 第 7 部分	“火焰表面蔓延——建筑材料”
DIN 4172	“建筑材料的火灾行为”
ASTM E648	“地板覆盖物 – 辐射板”

毒性
SMP 800C	“毒性测试”
BS 6853	“烟雾排放”
NF X 70-100	“毒性测试”
ATS 1000.01	“烟雾浓度”

烟雾产生
BS 6401	“烟雾的特定光学密度”
BS 6853	“烟雾排放”
NES 711	“燃烧产物烟度指数”
ASTM D2843	“塑料燃烧产生的烟雾浓度”
ISO CD5659	“特定光学密度 – 烟雾生成”
ATS 1000.01	“烟雾浓度”
DIN 54837	“烟雾生成”