Есть потребность?
Получите лучшую цену

Огнестойкий силиконовый герметик GB 119 | Герметик для наружных стен

Эти значения не предназначены для использования при подготовке спецификаций.

Метод испытаний	Объект	Установка	Стандартный	Результат
ГБ / Т 13477 (ISO 7390)	Спад	мм	≤3	0
ГБ / Т 13477 (ISO 8394)	Скорость экструзии	мл / мин.	≥80	482
ГБ / Т 13477 (ASTM D 2377)	Свободное время	ч	≤3	0,7
ГБ / Т 13477 (ISO 7389)	Восстановление натяжения	%	≥40	87
ГБ / Т 13477 (ISO 11600)	Возможности передвижения	%	± 12. 5	± 12,5
ГБ / т 13477	Адгезия после цикла растяжения и сжатия при фиксированной температуре.		Нет сбоя	Нет сбоя
ГБ / Т 13477 (ISO 37)	Удлинение при разрыве после погружения	%	≥40	86
ГБ / Т 13477 (ISO 10563)	Похудание	%	≤25	5.4
ГБ / т 2408	Уровень огнестойкости		FV-0	FV-0
ГБ 23864	Огнестойкость

* GB: Китайский национальный стандарт
ASTM: Американское общество испытаний и материалов
ISO: Международная организация по стандартизации

Полную техническую информацию и литературу, результаты испытаний на адгезию и совместимость можно получить в Великобритании.

Подготовка поверхности
Очистите все стыки, удалив все посторонние предметы и загрязнения, такие как масло, жир, пыль, вода, иней, старые герметики, поверхностная грязь или составы для глазури и защитные покрытия.

Метод нанесения
Замаскируйте области, прилегающие к стыкам, чтобы обеспечить аккуратные линии герметика.Грунтовка обычно не требуется для непористых поверхностей, но может быть необходима для оптимального уплотнения некоторых пористых поверхностей. Поэтому всегда рекомендуется тест на адгезию.

Нанесите GB DJ-A3-119 непрерывно с помощью пистолетов-дозаторов. Прежде чем образуется пленка, нанесите герметик с легким давлением, чтобы распределить герметик по материалам основы и стыковочным поверхностям. Удалите малярную ленту, как только борт будет обработан.

Огнестойкий силиконовый герметик | Аввуд Сидней Австралия

Описание

Огнестойкий силиконовый герметик — однокомпонентный, готовый к использованию нейтральный силиконовый герметик оружейного качества, созданный для образования эластомерного огнестойкого уплотнения в строительстве.Это помогает контролировать распространение огня, дыма и токсичных паров в пределах заданной области, окруженной брандмауэрами, в течение периода до четырех часов, в зависимости от конфигурации соединения.

• Огнестойкость до 4 часов (BS EN 1366-4: 2006)
• Соответствует ASTM C920
• ± 50% подвижности
• Отличная стойкость к погодным условиям и УФ-излучению
• Отличная адгезия к большинству поверхностей
• Матовый

Рекомендуется для противопожарной герметизации внутренних и внешних строительных и строительных швов, где требуется огнестойкость до 4 часов.Его можно использовать для герметизации вертикальных и горизонтальных швов между металлами, кладкой, бетоном и другими общими строительными материалами.

Совместное проектирование

• Указанный размер валика герметика должен быть рассчитан с учетом способности герметика к сжатию и растяжению по отношению к ожидаемой ширине шва из-за расширения и сжатия.
• Обычно расчет ширины валика герметика должен производиться на основе максимальной подвижности ± 50%
• Минимальная глубина шва должна быть не менее 6 мм для компенсации движения.
• Отношение ширины шва к глубине в конструкции герметика должно составлять 2: 1.

Где купить

Поставка зеленых зданий (Уэтерилл Парк)

Alseal AS-202 прошел испытания в соответствии с методом испытаний AS 1530.4: 2014, сертифицирован Exova Warringtonfire Australia Pty Ltd и соответствует австралийским строительным стандартам.

Подробнее о ALSEAL

Дополнительная информация

Технические характеристики

Система отверждения: Отверждение под действием влаги, нейтральное
Удельный вес: 1.28 г / мл
Осадка (ASTM D2202): <1 мм
Максимальный предел прочности (ASTM D412): 1,4 Н / мм²
Удлинение при разрыве (ASTM D412): 300%
Способность к перемещению (ASTM C719): ± 50%
Твердость по Шору A (ASTM C661): 33
Содержание ЛОС (Метод 24 USEPA): 43,83 г / л
Содержание ЛОС (Метод 310 USEPA): 3,46%

Продукт выделяет метилэтилкетоксим во время нанесения и отверждения.Содержит аминосилан. Может вызвать аллергическую кожную реакцию. Избегайте вдыхания паров. Запрещается выносить загрязненную рабочую одежду с рабочего места. Надевайте защитные перчатки. ПРИ ПОПАДАНИИ НА КОЖУ: промыть водой с мылом. В случае раздражения кожи или сыпи: обратиться к врачу. Перед повторным использованием выстирайте загрязненную одежду. Храните в недоступном для детей месте. Используйте в хорошо вентилируемых помещениях. Паспорт безопасности предоставляется по запросу. Для получения дополнительной информации о здоровье и безопасности обратитесь к последнему паспорту безопасности.

Интернет-ресурс с информацией о материалах — MatWeb

Новое применение огнестойкого клея на основе силикона в фанере

Реферат

Эластомер на основе силикона, наполненный гидроксидом алюминия, обработанным винилсиланом, был использован вместо обычного клея на основе полиуретана, чтобы обеспечить огнестойкий клей для фанера.Прочность на сдвиг и огнестойкость такой клееной фанеры на основе силикона (SI) (SI / фанера) были исследованы и сравнены с характеристиками клеящейся фанеры на основе полиуретана (PU) (PU / фанера). Прочность на сдвиг SI / фанеры [(0,92 ± 0,09) МПа] была примерно на 63% ниже, чем у PU / фанеры при комнатной температуре, но она была менее чувствительна к воде (уменьшение на 62% для PU / фанеры и на 30%). % уменьшения для SI / фанеры после погружения в горячую воду при 63 ° C в течение 3 часов). Огнестойкость фанеры оценивалась с помощью испытания на моделирование воспламенения спичкой (испытание Мидрина), испытания на боковое воспламенение и распространение пламени, конусной калориметрии и измерений с помощью термопары.Благодаря более высокому сопротивлению горению и эффективности теплового барьера, а также более низкому уровню распространения пламени и тепловыделению, SI / фанера продемонстрировала превосходную огнестойкость и реакцию на огонь, а также улучшенную огнестойкость по сравнению с PU / фанерой. . Клей SI образовал неорганический защитный слой на поверхности образца, который заметно подавлял тление и тление фанеры во время горения. Клей SI также был объединен и армирован целлюлозной тканью (CF) или стеклотканью (GF) для получения композитной фанеры (SI / CF / фанера и SI / GF / фанера) с улучшенными противопожарными характеристиками.Измерения конической калориметрии и термопары показали, что использование CF или GF в SI / CF / фанере и SI / GF / фанере, соответственно, подавляет расслоение и растрескивание композитной фанеры и способствует образованию эффективного теплового барьера во время тления и тления. пламенное горение. В частности, SI / GF / фанера продемонстрировала наиболее эффективный противопожарный барьер без образования трещин и самую низкую скорость тепловыделения среди типов фанеры, исследованных в данном исследовании.

Ключевые слова: Огнестойкий клей, клей на основе силикона, фанера, прочность на сдвиг, огнестойкость, термобарьер

1.Введение

Изделия на основе древесины, такие как фанера, ДВП, ДСП, клееный брус и древесно-пластиковые композиты, заменяют массивную древесину, сохраняя при этом необходимые структурные свойства с хорошими эксплуатационными характеристиками и низкой стоимостью. Они широко используются в жилых, коммерческих и промышленных зданиях [1,2]. В Северной Америке большая часть жилого дома и значительная часть малоэтажного строительства построены с использованием изделий из древесины [3]. Между тем, среднеэтажные (≥6 этажей) и высотные (≥12 этажей) деревянные конструкции становятся все более распространенными [4,5].Замена негорючих материалов (например, бетона и стали) изделиями на основе древесины, которые являются горючими по своей природе, увеличивает пожарную нагрузку и пожарную опасность для этих зданий. Таким образом, в Северной Америке наблюдается всплеск исследований, направленных на оценку и улучшение характеристик изделий из древесины при строительных пожарах [6–12], что привело к появлению недатированных стандартов огнестойкости конструкционных изделий из древесины, специально предназначенных для решения расслоение [13].

Двумя ключевыми аспектами огнестойкости являются огнестойкость и реакция на огонь [14].Огнестойкость означает способность материала или системы выдерживать воздействие высоких температур на основе оценок теплоизоляции и механической целостности. Реакция на огонь определяет, как материал или система будут способствовать развитию пожара, и относится к измерениям, включая воспламеняемость, энергию, выделяемую при сгорании, и распространение пламени. Расслоение конструкционной древесины резко снижает огнестойкость и огнестойкость деревянных изделий. Это напрямую влияет на структурную целостность продукта (из-за разрушения клея) и вызывает увеличение скорости распространения пламени и тепловыделения (из-за отслоения поверхностного обугленного изоляционного слоя и последующего воздействия прямого пламени на первичный нижележащий материал. столкновение).

Для производства изделий из древесины с повышенной огнестойкостью и огнестойкостью обычно используются три метода: химическая пропитка [2,15–18], введение антипиренов в клей [19–22] и воспламеняемость. -стойкие покрытия [23–27]. Для химической пропитки наиболее широко применяемыми антипиренами для обработки изделий из древесины являются неорганические соли, содержащие элементарный фосфор или бор. Однако фосфаты обычно отрицательно сказываются на механических свойствах изделий из дерева.Более того, фосфаты легко вымываются из-за их плохой водостойкости [18,28]. Соединения бора не рекомендуются из-за их гигроскопичности, которая может повлиять на стабильность размеров древесины [29,30]. Между тем, эти химические вещества могут также вымываться и быть вредными для окружающей среды и здоровья человека [31]. Для второго метода добавление антипиренов неизбежно увеличивает вязкость и время отверждения, а также снижает прочность сцепления клея [21]. Огнезащитные покрытия, особенно вспучивающиеся покрытия, представляют собой удобный и эффективный способ снизить воспламеняемость материалов подложки, но на них может повлиять старение и механическое истирание / удары [23,27].Покрытия также влияют на эстетику и внешний вид древесины. Следовательно, существует потребность в огнезащитных технологиях для изделий на основе древесины, которые были бы прочными, эффективными, экологически чистыми и сохраняли эстетический вид древесины.

Силиконы успешно используются в области огнестойкости. Благодаря их высокой термической стабильности, минимальной чувствительности к внешнему тепловому потоку, низкой скорости тепловыделения и малому выделению токсичного газа при горении [32–34]. Bourbigot et al. [35] использовали силиконовое покрытие с разветвленным фенилом в качестве теплового барьера на тыльной стороне стали.Они обнаружили, что покрытие на основе силикона является эффективным противопожарным барьером. Температура задней стороны стали, защищенной покрытием, была на 130 ° C ниже, чем у незащищенной стали, в испытании на огнестойкость (покрытие подвергалось воздействию открытого пламени около 1100 ° C). Они также сообщили, что длина цепи и плотность сшивки покрытий на основе силикона влияют на их термическую стабильность и барьерные свойства (то есть способность предотвращать прожог и термически защищать подложку) [36].Наше предыдущее исследование [37] показало, что обратное покрытие на основе силикона резко повысило огнестойкость целлюлозных тканей. Заднее покрытие придает целлюлозным тканям выгодную комбинацию устойчивости к горению / тлеющему воспламенению, не влияя на исходный цвет и общий вид лицевой стороны ткани. Полимеры на основе силикона могут использоваться в качестве адгезивов и проявлять высокую гибкость, смачиваемость, отличную химическую стойкость и устойчивость к атмосферным воздействиям, относительно низкую температуру отверждения и благоприятный токсикологический профиль [38–41].Что еще более важно, клеи на основе силикона, как ожидается, будут полезны с точки зрения сопротивления расслоению в изделиях из дерева благодаря их высокой термостойкости и высокому выходу неорганических термически стабильных остатков [42].

В этой работе мы исследуем использование эластомера на основе силикона, наполненного гидроксидом алюминия, обработанного винилсиланом, для повышения сопротивления расслоению и огнестойкости фанеры. Прочность на сдвиг и огнестойкость такой адгезивной клееной фанеры на основе силикона были исследованы и сравнены с характеристиками обычной клееной клееной фанеры на основе полиуретана.Также было изучено использование целлюлозных или стеклотканей для дальнейшего улучшения огнестойкости полученной композитной фанеры.

2. Материалы и методы

2.1. Материалы

Все материалы использовались в том виде, в котором они были получены, если не указано иное. Двухкомпонентный (основа и отвердитель) эластомер на основе силикона, сшитый путем гидросилирования, катализируемого платиной (Sylgard 184), был приобретен у Dow Corning (США). Гидроксид алюминия, модифицированный винилсиланом (VSATH) (Apryral 40 VS1) был предоставлен Nabaltec AG (Германия).Стандартный этилацетат (аналитический реагент) был получен от Macron Fine Chemicals (США). Однокомпонентный клей на основе полиуретана (тип Original) для дерева был закуплен у Titebond (США). В качестве древесины, использованной в этой работе, использовались листы шпона из осины [(Populus grandidentata, толщина 1,6 мм, плотность (0,526 ± 0,002) г / см ³ ]), закупленные у Ocooch Hardwoods (США). Целлюлозная ткань (CF ) 100% хлопок [белое полотняное переплетение (19–33) нитей / см ² , с поверхностной плотностью (115 ± 1) г / м ² ].Стеклоткань (GF) была Style 104 [ECD 900 1/0, с поверхностной плотностью (19,0 ± 0,1) г / м ² ] и поставлялась Hexcel (США).

2.2. Приготовление образца

VSATH (20,43 г) диспергировали в основании Sylgard 184 (10 г) и этилацетате (10 г) в течение 5 минут с использованием безлопастного миксера (SpeedMixer, Flack Tek Inc, США) при 2500 оборотах в минуту. Затем добавляли отвердитель (1 г) и перемешивали еще 1 мин. Полученный клей на основе силикона (SI) наносили кистью на обе стороны образца винира.Затем покрытый клеем деревянный шпон укладывали между двумя деревянными шпонами без покрытия, при этом направления волокон двух соседних слоев шпона перпендикулярны друг другу (). Для композитной фанеры, содержащей CF (SI / CF / фанера), или композитной фанеры, содержащей GF (SI / GF / фанера), CF или GF использовались в сочетании с клеем SI (). Один слой ткани был помещен между двумя соседними слоями фанеры. Клей наносился кистью на шпон сверху и снизу ткани. Все образцы клеевого клея SI были приготовлены по такой методике с последующим горячим прессованием (M-12–1, Grimco, США) при 120 ° C в течение 2 ч при давлении 5 МПа.Полное испарение ацетата произошло во время отверждения и привело к окончательному содержанию VSATH в адгезиве SI 65% по массе.

Подготовка образцов фанеры: (а) фанера без CF / GF; (б) фанера с CF / GF.

Образцы, склеенные обычным клеем на основе полиуретана (ПУ), были приготовлены по тому же протоколу, но горячее прессование выполнялось при 80 ° C. Перед горячим прессованием массовое соотношение между клеем и древесным шпоном в образцах клееной фанеры из полиуретана и клееной клеевой фанеры составляло (20 ± 1)% и (60 ± 1)% соответственно ().При горячем прессовании часть клея была удалена, и в результате содержание клея в фанере уменьшилось. Окончательный состав фанеры и соотношение массы клея и древесины (после горячего прессования) для всех типов фанеры показаны на рис. Присутствие CF или GF существенно не влияло на содержание клея в образцах после горячего прессования.

Таблица 1

Составы для образцов клееной фанеры из полиуретана (PU / фанера, PU / CF / фанера и PU / GF / фанера) и образцов клееной фанеры SI (SI / фанера, SI / CF / фанера, и SI / GF / фанера), включая древесину, содержание клея (PU или SI), ткани (CF или GF) и отношение массы клея к древесине (погрешности показаны как ± одно стандартное отклонение).

2.3. Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR)

FTIR-спектры адгезивов собирали в режиме ослабленного полного отражения с использованием спектрофотометра Tensor 27 FTIR (Bruker). Спектры представляли собой усредненный сигнал по 128 сканам с разрешением 4 см ^-1 в области (4000-600) см ^-1 волновых чисел.

2.4. Термогравиметрический анализ (ТГА)

ТГА-кривые адгезивов записывали с использованием анализатора ТГА Q 600 (TA Instruments, США) при скорости потока азота сверхвысокой чистоты 50 мл / мин от комнатной температуры (RT) до 800 ° C при скорость нагрева 10 ° C / мин. Перед испытанием образцы сушили в печи при 60 ° C в течение 24 часов для получения постоянного веса. Испытывали три повтора (примерно по 15 мг каждый) и рассчитывали стандартные отклонения (SD) для каждого состава адгезива.

2.5. Испытание на прочность на сдвиг

Прочность на сдвиг образцов фанеры определяли на универсальной испытательной машине (Model 45, MTS, США) в соответствии с ASTM D906–98 [43]. Прочность на сдвиг в сухом и влажном состоянии образцов фанеры измеряли до и после погружения в воду, соответственно. Для испытания прочности на сдвиг в сухом состоянии образцы кондиционировали при относительной влажности (50 ± 2)% и (22 ± 2) ° C в течение трех дней. Для испытания прочности на сдвиг во влажном состоянии образцы погружали в деионизированную воду при комнатной температуре на 24 часа или при 63 ° C на 3 часа.Затем их сушили на воздухе при комнатной температуре в течение 10 мин перед тестированием. Скорость ползуна на всех испытаниях составляла 2,0 мм / мин. Были испытаны шесть повторов (трехкратный, 25,4 мм × 82,6 мм, площадь склеивания 25,4 мм × 25,4 мм), и SD были рассчитаны для каждого типа фанеры. Значения прочности на сдвиг были рассчитаны следующим образом:

Прочность на сдвиг (МПа) = Сила натяжения (Н) Площадь склеивания (мм2)

2.6. Пожарная безопасность

2.6.1. Тест на мидрин

Тест на мидрин [44] представляет собой испытание на моделирование воспламенения спичкой, в котором используется бутановая горелка, соответствующая британскому стандарту (BS 5438) [45], и первоначально он был разработан для материалов обивки мебели.Здесь мы использовали образцы фанеры (трехслойной, 220 мм × 100 мм), смонтированные на вертикальной установке, как показано на рис. Пламя бутановой горелки попадало на образцы на протяжении всего испытания. Четыре края образца были закрыты алюминиевой лентой. При вертикальной ориентации горелки высота пламени составляла (45 ± 2) мм. При горизонтальном положении горелочной трубы длина горизонтального расширения пламени уменьшилась до (23 ± 2) мм. Расстояние по горизонтали от торца горелки до торца образца составляло (17 ± 1) мм.Камера использовалась для записи всего процесса тестирования. Время до прожигания регистрировали для оценки огнестойкости образцов фанеры.

2.6.2. Испытание на боковое воспламенение и распространение пламени (LIFT)

Испытательная установка LIFT [46] использовалась для изучения самовоспламенения и распространения пламени фанеры. Образцы (пятислойные, 300 мм × 100 мм) помещали в керамический каркас, изготовленный по индивидуальному заказу. Керамический каркас был построен из двух слоев термокерамической плиты толщиной 12 мм. Он был разработан, чтобы поместиться в устройство LIFT и изолировать край образцов (, вверху).Рама была размещена в устройстве LIFT таким образом, чтобы падающий лучистый тепловой поток ( q ″ _{падающий} ) варьировался примерно от 44 кВт / м ² до 10 кВт / м ² (с расширенной общей неопределенностью ± 5% от показания при коэффициенте охвата 2) слева направо вдоль образца (, внизу). Пилотное пламя не использовалось для воспламенения образца, а падающий тепловой поток поддерживался постоянным на протяжении всего испытания. Как только излучающая панель достигла устойчивого теплового потока, рама, удерживающая образец, была быстро вставлена ​​в устройство, и испытание началось.После того, как желаемая продолжительность была достигнута, образец был быстро удален из устройства, чтобы завершить испытание. Две копии были испытаны для SI / фанеры и PU / фанеры. Здесь испытание LIFT в основном использовалось для оценки воспламеняемости и целостности испытанных материалов.

Схематический чертеж, показывающий установку LIFT (, т.е. ., Размеры и положение образца и рамы) и профиль падающего лучистого теплового потока.

2.6.3. Конусная калориметрия

Конусный калориметр использовался для измерения воспламеняемости, скорости потери массы и скорости тепловыделения в соответствии со стандартом ASTM E1354-17 [47].Для защиты краев образца и минимизации коробления использовался стандартный металлический каркас. Все образцы (трехслойные, 100 мм × 100 мм) были помещены в поддон из алюминиевой фольги (100 мм × 100 мм × 5 мм) перед испытанием при установленном тепловом потоке 35 кВт / м ² в горизонтальном положении. конфигурация. Были испытаны три повтора и рассчитаны SD для каждого типа фанеры.

2.6.4. Измерения с помощью термопары

Коническая калориметрия также использовалась для оценки влияния клея на расслоение и огнестойкость.Три термопары (K-type, KMQXL-020G-12, Omega Engineering Inc.) были установлены на тыльной стороне фанеры с помощью алюминиевой липкой ленты (см.). Каждая термопара измеряла температуру примерно в 2 мм от центра задней стороны и была подключена к беспроводному передатчику (установленному на нижнем держателе) (MWTC-D-K-915, Omega Engineering Inc.). Беспроводной приемник (MWTC-REC5–915, Omega Engineering) использовался для регистрации данных термопары. Измерение динамической температуры регистрировалось с интервалом выборки 1 с во время испытания конусной калориметрии.Для каждого типа фанеры было проведено три повторных испытания, всего девять измерений для каждого типа фанеры. Были рассчитаны SD.

Термопары в сочетании с образцами конической калориметрии (без масштаба).

2.7. Сканирующая электронная микроскопия (SEM) -Энергодисперсионная спектроскопия (EDS)

Морфологию поверхности остатка сгорания исследовали с помощью автоэмиссионного анализатора Ultra 60 SEM (Zeiss, США) с ускоряющим напряжением 3 кВ. Спектры EDS были получены на выбранных участках (5 мкм × 5 мкм) при ускоряющем напряжении 10 кВ.Все образцы были покрыты распылением слоем платины толщиной 4 нм перед визуализацией на сканирующем электронном микроскопе.

3. Результаты и обсуждение

3.1. FTIR-спектры адгезивов

показывают FTIR-спектры адгезива на основе полиуретана (PU) и адгезива на основе силикона (SI), исследованных в данном исследовании. Спектр полиуретанового клея показал характерные пики поглощения полиуретана при 3336 см ^-1 (растяжение N˗H), 2939 см ^-1 (растяжение C˗H) и 1730 см ^-1 (C = O растяжение) [48,49].Для спектра адгезива SI пики поглощения при 2963 см ^-1 , 1259 см ^-1 , 1009 см ^-1 , 789 см ^-1 и 727 см ^-1 были отнесены к Растяжение C˗H, изгиб C˗H, растяжение Si˗O˗Si и связь Si˗CH ₃ соответственно [37].

FTIR-спектры клеев.

3.2. Поведение клеев при термическом разложении

Кривые ТГА и производной термогравиметрии (ДТГ) клеев в инертной атмосфере показаны соответственно.Соответствующие данные перечислены в. Оба состава показали две основные стадии разложения (DS). Температуры, при которых наблюдается пик DTG для первого DS и второго DS, обозначены как T _max1 и T _max2 соответственно. Скорости потери массы, измеренные при T _max1 и T _max2 , обозначены как MLR _max1 и MLR _max2 , соответственно.Для полиуретанового клея T _max1 и T _max2 составляли (325 ± 1) ° C и (451 ± 1) ° C, соответственно, и оставалось только (5 ± 2)% по массе. при 800 ° С. Для сравнения, клей SI показал более низкую T _max1 [(285 ± 2) ° C], более высокую T _max2 [(458 ± 1) ° C] и намного более высокую остаток [(60 ± 1)% по массе] при 800 ° C. Между тем, MLR _max1 и MLR _max2 клея SI были только (0.35 ± 0,03)% / ° C и (0,15 ± 0,01)% / ° C, что на 75% и 52% ниже, чем у полиуретанового клея [(1,42 ± 0,03)% / ° C и (0,31 ± 0,01)% / ° C)] соответственно. Значения MLR и остатка предполагают гораздо более высокие огнестойкие характеристики клея SI по сравнению с клеем PU.

Типичные кривые ТГА (а) и ДТГ (б) клеев.

Таблица 2

Данные ТГА адгезивов (погрешности показаны как ± одно стандартное отклонение).

3.3. Испытание прочности на сдвиг

Прочность на сдвиг — ключевой параметр для клеев. В этой работе оценивались прочность на сдвиг в сухом состоянии (до погружения в воду) и прочность на сдвиг во влажном состоянии (после погружения в воду) клееной фанеры из полиуретана (PU / фанера) и клееной фанеры SI (SI / фанера).Как показано на рисунке, ПУ / фанера имела прочность на сдвиг в сухом состоянии (2,46 ± 0,20) МПа и прочность на сдвиг во влажном состоянии (0,92 ± 0,06) МПа после погружения в воду при комнатной температуре в течение 24 часов и (0,94 ± 0,04) МПа после горячей -водное погружение при 63 ° C на 3 часа. Наблюдаемое среднее снижение (более 60%) прочности на сдвиг после погружения указывает на плохую водостойкость полиуретанового клея. Прочность на сдвиг в сухом состоянии для SI / фанеры была (0,92 ± 0,09) МПа, что примерно на 63% ниже, чем значение, измеренное для PU / фанеры. Однако характеристики клея SI были менее чувствительны к погружению в воду в обоих условиях испытаний (КТ в течение 24 часов и 63 ° C в течение 3 часов).Например, среднее снижение прочности на сдвиг во влажном состоянии (63 ° C в течение 3 часов) составило около 30% для SI / фанеры и 62% для PU / фанеры. Хорошая водостойкость является ожидаемой характеристикой клеев на основе силикона, но, как ни удивительно, присутствие VSATH в адгезиве увеличивало влагостойкость SI / фанеры. Фактически, полное расслоение фанеры наблюдалось после погружения в воду (63 ° C на 3 часа), когда стандартный состав SI, содержащий 65% по массе VSATH, был заменен клеем на основе силикона без VSATH (дата не указана).

Таблица 3

Прочность образцов фанеры на сдвиг (погрешности показаны как ± одно стандартное отклонение).

3,4. Тест на мидрин

Испытание на мидрин использовалось для оценки влияния типа клея на огнестойкость образцов фанеры путем сравнения времени прогорания полиуретана / фанеры и SI / фанеры. Полиуретан / фанера сразу воспламенились, и пламя распространилось вертикально к верхней части образца. Примерно через 25 минут полиуретан / фанера прогорели, и пламя зажигания исчезло (). Образец продолжал гореть еще 5 мин и образовывал тонкий слой угля вдоль пути распространения пламени.SI / фанера не прогорела даже после воздействия пламени зажигания в течение 60 мин. Тушение произошло сразу после удаления источника возгорания. Образование тонкого белого защитного слоя на обугливании, связанное с образованием кремнезема, было очевидным (см. Раздел 3.7). Эти данные указывают на превосходные характеристики огнестойкости SI / фанеры по сравнению с PU / фанерой.

Изображения, сделанные в разное время во время испытаний Mydrin и после погашения пламени для полиуретана / фанеры и SI / фанеры.

3.5. Испытание на боковое воспламенение и распространение пламени (LIFT)

В аппарате LIFT образцы подвергались воздействию откалиброванного падающего лучистого теплового потока (q ″ _{падающего} ), который уменьшился с максимального значения примерно 44 кВт / м ² на левом конце образца до минимального значения около 10 кВт / м ² на правом конце образца (см.). Источник прямого воспламенения не использовался. В этом сценарии ПУ / фанера самовоспламеняется примерно через 4 мин после того, как образец подвергся воздействию лучистого потока.Зажигание началось с левой стороны, где был достигнут максимум q ″ _{инцидент} , и пламя быстро распространилось по образцу. ПУ / фанера были удалены через 5 мин после начала испытания. показывает снимок во время испытания и остатки полиуретана / фанеры после 5-минутного воздействия теплового потока. Синий оттенок на фотографии был обусловлен узкоспектральным освещением, используемым для улучшения визуализации процесса обугливания [50]. На этом этапе поверхность PU / фанеры показала обширное обугливание и расслоение.В тех же условиях не наблюдалось самовоспламенения для SI / фанеры после 5-минутного воздействия теплового потока (), а обугленная поверхность на поверхности образца была заметно меньше и показала меньшую степень расслоения по сравнению с PU / фанерой. В последующих тестах время тестирования было увеличено до 10 мин. Примечательно, что воспламенения не наблюдалось даже после 10-минутной выдержки для SI / фанеры, и расслоение оставалось незначительным (). Вкратце, результаты данных LIFT показали значительно более высокое возгорание и более низкую тенденцию к расслоению SI / фанеры по сравнению с PU / фанерой.

Изображения образцов во время экспериментов LIFT и остатков образцов. (а) ПУ / фанера испытаны в течение 5 мин; (b) SI / фанера испытана в течение 5 мин; (c) SI / фанера испытана в течение 10 мин.

3.6. Конусная калориметрия и измерения с помощью термопар

Скорость тепловыделения (HRR) является наиболее важным параметром для оценки огнестойкости материалов [51,52]. Кривые HRR одного репрезентативного образца для каждого типа фанеры показаны на рис. Для каждого типа фанеры время воспламенения (IT), пиковая скорость тепловыделения (PHRR), время до PHRR (TTP), средняя скорость тепловыделения (AHRR), общее тепловыделение (THR) и остаток суммированы в.

HRR кривые одного представителя для (а) образцов клееной фанеры из полиуретана и (б) образцов клееной фанеры SI.

Таблица 4

Данные конической калориметрии образцов фанеры (погрешности показаны как ± одно стандартное отклонение).

показаны кривые HRR для всех образцов клееной фанеры из полиуретана.Полиуретан / фанера отображали три различных PHRR; каждая из них была связана с возгоранием и отслаиванием слоя фанеры в трехслойном образце. После третьего PHRR HRR полиуретана / фанеры монотонно уменьшалась до полного исчезновения пламени.

Целлюлоза (CF) и стеклоткань (GF) были добавлены к композитной фанере для улучшения барьерных свойств адгезивной системы (см. PU / CF / фанера и PU / GF / фанера в и). Подобно ПУ / фанере, для этих композитных образцов также был зарегистрирован трехступенчатый процесс горения.Добавление CF или GF к полиуретановой клееной композитной фанере незначительно снизило первый и второй PHRR, но значительно снизило третий PHRR (снижение примерно на 25% для PU / CF / фанеры и на 18% для PU / GF / фанеры. ). Снижение AHRR для PU / CF / фанеры и PU / GF / фанеры составило около 19% и 26%, соответственно, по сравнению с PU / фанерой. Влияние CF или GF на IT и остатки было незначительным, то есть . Вся клееная фанера из полиуретана показала сопоставимые средние значения IT (от 44 до 46 с) и остатков (10–13% по массе).

показаны кривые HRR для всех образцов клееной фанеры SI. SI / фанера имела значительно лучшую реакцию на огонь, чем полиуретан / фанера. Замена PU-клея на SI-клей в образце фанеры позволила увеличить IT с (44 ± 2) с до (51 ± 1) с, снижение первого (наиболее интенсивного) PHRR с (217 ± 15) кВт / м ² до (160 ± 9) кВт / м ² , увеличение TTP для третьего (последнего) PHRR с (197 ± 15) с до (312 ± 15) с, снижение AHRR с (120 ± 5) кВт / м ² до (76 ± 4) кВт / м ² , снижение THR с (38 ± 3) МДж / м ² до (31 ± 4) МДж / м ² и увеличение остатка в конце испытания с (10 ± 3)% по массе до (38 ± 1)% по массе.Добавление CF или GF к клееной композитной фанере SI дополнительно улучшило характеристики реакции на огонь (см. SI / CF / фанера и SI / GF / фанера в). Средние значения IT составили (51 ± 1) с для SI / фанеры, (58 ± 5) с для SI / CF / фанеры и (65 ± 8) с для SI / GF / фанеры. Вариации TTP, THR, а также первого и второго PHRR были незначительными, но значительное снижение примерно на 33% и 13% в третьих PHRR и AHRR, соответственно, наблюдалось в присутствии CF или GF.

Измерения термопар проводились одновременно во время конусной калориметрии, чтобы дополнительно охарактеризовать огнестойкость всех составов фанеры. Для каждого типа фанеры были проведены трехкратные испытания. Результаты (среднее значение и погрешности как ± одно стандартное отклонение) показаны на. Температура полиуретана / фанеры продолжала расти на протяжении всего испытания и достигла максимума примерно 700 ° C примерно через 400 с (). Температура для SI / фанеры увеличивалась до тех пор, пока она не достигла уровня около 600 ° C примерно через 400 с ().Наличие этого плато и снижение максимальной температуры примерно на 100 ° C по сравнению с полиуретаном / фанерой указывает на способность клея SI создавать эффективный термостойкий противопожарный барьер.

Динамические температуры, измеренные для (а) образцов клееной фанеры из полиуретана и (б) образцов клееной фанеры SI.

Как и ожидалось, добавление CF или GF улучшило барьерный эффект образцов фанеры. Для клееной клееной фанеры из полиуретана (PU / CF / фанера и PU / GF / фанера) это позволило сопоставить характеристики клееной клееной фанеры SI за счет снижения максимальной температуры с 700 ° C до 600 ° C.Для образцов клееной фанеры SI () это позволило временно снизить температуру от 100 до 450 с, но не снизить максимальную температуру для SI / CF / фанеры, а также снизить максимальную температуру примерно с (600 От ± 6) ° C до примерно (540 ± 13) ° C для SI / GF / фанеры. Таким образом, измерения с помощью термопары показали, что клей SI сам по себе или комбинация CF или GF с клеем PU может создать эффективный тепловой барьер для образцов фанеры, однако наилучшие характеристики были достигнуты при сочетании клея SI с GF.

показывает изображения для каждого типа фанеры, снятые во время конусной калориметрии в то время, когда произошел 3-й PHRR. Все образцы фанеры, склеенной полиуретановым клеем, при горении расслаивались, деформировались и ломались на фрагменты. SI / фанера также показала некоторое расслоение, коробление и фрагментацию. Это явление согласуется с предыдущими исследованиями, в которых сообщалось, что остатки горения, полученные из полимеров на основе силикона, не являются самонесущими и могут легко разрушаться и разрушаться [53]. Добавление CF или GF к клеящейся композитной фанере SI (см. SI / CF / фанера или SI / GF / фанера), по-видимому, подавляет расслоение и растрескивание.

Изображения одного репрезентативного образца для каждого типа фанеры, снятые во время конической калориметрии в (а) момент, когда произошел третий PHRR и (б) погасание пламени.

показывает изображения для каждого типа фанеры, снятые во время конусной калориметрии при потухании пламени. Все образцы клееной фанеры из полиуретана явно тлеют и тлеют. Эти образцы продолжали окисляться после тушения пламени из-за тлеющего разряда. Например, содержание углеродистого остатка около (21 ± 2)% по массе было измерено после погашения пламени для полиуретана / фанеры ().Свечение этого остатка из-за тлеющего горения вызвало дальнейшее уменьшение примерно до (10 ± 3)% по массе в конце испытания после дополнительных 300 с (уменьшение остатка примерно на 52%). Для сравнения, для всех образцов клееной фанеры SI не наблюдалось заметного тления и тления, а также меньшее уменьшение остатков. Например, остаток для SI / фанеры уменьшился с (42 ± 2)% по массе при погашении пламени до (38 ± 1)% по массе в конце испытания (уменьшение остатка примерно на 10%).также показывает, что SI / CF / фанера расслаивалась после пламени, а SI / GF / фанера — нет. Эти наблюдения показали превосходные огнестойкие характеристики SI / GF / фанеры.

3,7. Анализ остатка

Изображения остатка для каждого типа фанеры были получены после завершения конической калориметрии (). Все образцы клееной фанеры из полиуретана образовывали порошкообразный осадок с незначительными барьерными свойствами. Эти остатки составляли от (10 до 13)% по массе (). Для сравнения, остатки образцов клееной фанеры SI составляли от (38 до 42)% по массе с морфологией, которая варьировалась от фрагментированной (SI / фанера и SI / CF / фанера) до когезивной без видимого образования трещин (SI / GF / фанера).Остатки SI / GF / фанеры показали две отличные морфологические особенности: (а) поверхностные островковидные фрагменты; (б) когезионная основа без трещин. Островковидные фрагменты были приписаны адсорбции и накоплению тонкого слоя кремнезема на углях, образовавшихся при сгорании верхнего слоя шпона древесины. Нижележащая когезионная подложка была приписана разрушению адгезива SI, армированного GF. Присутствие GF в SI / GF / фанере предотвращает растрескивание хрупких неорганических остатков, образующихся при использовании адгезива SI.Эти гипотезы были подтверждены данными визуализации SEM и EDS (см.).

(a) Изображения одного репрезентативного остатка для каждого типа фанеры после испытания конической калориметрии; (b) СЭМ-изображения и данные EDS для поверхностных островковидных остатков, образованных SI / GF / фанерой; (c) СЭМ-изображения и данные EDS для связной подложки, изготовленной из SI / GF / фанеры (погрешности показаны как ± одно стандартное отклонение).

SEM-изображения и данные EDS для островковидного фрагмента, созданные SI / GF / фанерой, показаны на.Остаток оказался очень пористым. Данные показали атомные концентрации (62,70 ± 1,17) ат.% Для O, (8,35 ± 0,70) ат.% Для C и (29,11 ± 1,19) ат.% Для Si. Эти значения совместимы с образованием диоксида кремния и ограниченного количества окисленных углеродных фрагментов, образующихся в результате разрушения верхнего слоя фанеры [54]. Для связного нижележащего субстрата () изображение с помощью SEM показало частицы со средним диаметром около 1 мкм, а данные EDS показали атомные концентрации (60.47 ± 0,75) ат.% Для O, (7,68 ± 0,34) ат.% Для C, (4,88 ± 0,23) ат.% Для Si и (27,17 ± 0,81) ат.% Для Al. Этот атомный состав был совместим с остатком, образованным адгезивным слоем и дающим образование Al ₂ O ₃ (из-за термического разложения VSATH [55]), диоксида кремния (побочный продукт термического разложения адгезива SI [42]. ) и термически стабильные углеродистые остатки (возможно, оксикарбид [54]).

3.8. Механизмы огнестойкости в клееной клееной фанере SI

Образцы клееной клееной фанеры SI показали превосходные огнестойкие характеристики по сравнению с образцами клееной фанеры из полиуретана во всех принятых испытаниях ( i.е., Тест мидрина, LIFT и конусная калориметрия в сочетании с измерениями с помощью термопары). И реакция на огонь (с точки зрения воспламеняемости и HRR), и огнестойкость (с точки зрения расслоения, времени просгорания и термозащиты) SI / фанеры превосходит PU / фанеру.

Силиконовые полимеры обладают более низкой горючестью и более высокой термической стабильностью по сравнению с полиуретанами, а их воспламеняемость снижается еще больше при использовании в сочетании с платиновым (Pt) катализатором из-за улучшенного сшивания [42].Однако использование некоторых добавок (включая большинство антипиренов) несовместимо с силиконом, катализируемым платиной, из-за отравления платиной [56], поэтому выбор антипиренов в значительной степени ограничен. В этой работе был использован безгалогенный клей на основе силиконового эластомера (сшитого посредством Pt-катализируемого гидросилирования) и добавки гидроксида алюминия, модифицированного винилсиланом (VSATH) (65% по массе). Ожидается, что такой адгезивный состав будет иметь благоприятный токсикологический профиль (силиконовые эластомеры в основном используются для медицинских устройств) [57] и будет долговечным из-за внутренних свойств силиконового эластомера (отличная химическая, УФ, термостойкость и прочность адгезии) [58] и использование модификации поверхности гидроксида алюминия (ATH) для предотвращения выщелачивания (см. ниже).

ATH сам по себе является эффективным антипиреном при использовании в материале с высокими массовыми долями. Он разлагается эндотермически с выделением воды и образует неорганический остаток [59]. ATH особенно эффективен в силиконе, катализируемом Pt, когда винильные группы привиты к поверхности ATH с образованием VSATH. VSATH — это реактивная добавка, которая способна сшивать и образовывать ковалентные связи с силиконовым эластомером во время полимеризации или термического разложения. Во время полимеризации виниловые группы (привитые на поверхность ATH) принимают участие в реакции гидросилирования, так что VSATH становится частью сшитой сети.Во время термического разложения непрореагировавшие виниловые группы (привитые на поверхность неорганических наполнителей) увеличивают выход остатка, способствуя реакциям сшивания и образованию когезионного остатка [42]. Термически стабильный остаток, образованный составом клея, действует как эффективный барьер для массо- и теплопередачи между слоями деревянного шпона, однако такой остаток не является самонесущим и может легко сломаться и разрушиться из-за своей низкой собственной прочности. Добавление армирующей фазы в клеевой слой подавляло образование трещин.Подавление трещин было частичным с помощью CF и полным с помощью GF.

Примечательно, что клей SI образовывал термически устойчивые остатки не только между слоями фанеры, но и на поверхности открытого верхнего слоя шпона. Под воздействием огня циклический силоксан (образовавшийся в результате термического разложения силикона [54]) перемещался через обугленный слой фанеры на поверхности образца и впоследствии окислялся, образуя высоко конформный и термически стабильный слой кремнезема, тем самым подавляя горение.Когда идентичный силиконовый состав был нанесен на обратную сторону целлюлозной ткани, как тление, так и возгорание ткани предотвращались за счет образования конформного слоя кремнезема (, т.е. слой, который «соответствует» поверхности подложки. ), который инкапсулировал и защищал каждое отдельное волокно [37]. Подобное явление наблюдалось и здесь в фанере. Формирование конформного слоя наблюдалось во всех исследованных сценариях пожара и подавляло тлеющее (тлеющее) горение и пламенное горение фанеры.

4. Выводы

В данной работе безгалогеновый огнезащитный клей для фанеры на основе силиконового эластомера (сшитого Pt-катализируемым гидросилированием) и модифицированного винилсиланом гидроксида алюминия (VSATH) (65% по массе). сравнивали с обычным клеем на основе полиуретана (ПУ). Прочность на сдвиг такой клееной фанеры на основе силикона (SI) (SI / фанера) [(0,92 ± 0,09) МПа] была примерно на 63% ниже, чем у клееной фанеры из полиуретана (ПУ / фанера) при комнатной температуре, но он был менее чувствителен к воде (уменьшение на 62% для PU / фанеры и на 30% для SI / фанеры после погружения в горячую воду при 63 ° C на 3 часа).

SI / фанера показала превосходную огнестойкость (с точки зрения склонности к расслоению, времени до прожога и тепловой защиты) и реакцию на огонь (с точки зрения воспламеняемости и HRR) по сравнению с полиуретаном / фанерой. . ПУ / фанера прогорел примерно через 25 минут в тесте Mydrin и самовоспламенился через 4 минуты с обширным обугливанием и расслоением в эксперименте LIFT. Никакого возгорания не наблюдалось для SI / фанеры ни в одном из этих двух испытаний, обугливание и расслоение были значительно ниже.

Коническая калориметрия в сочетании с измерениями с помощью термопары показала, что замена полиуретанового клея на SI в фанере позволила увеличить время до возгорания и тепловую защиту (снижение максимальной температуры, измеренной на обратной стороне образца, примерно на 100 ° C), и снижение скорости тепловыделения. Во всех образцах клееной фанеры SI характерное свечение (из-за тлеющего окисления полукокса) подавлялось образованием конформного слоя кремнезема поверх обуглившегося деревянного шпона на открытой поверхности.В то же время под поверхностным деревянным шпоном образовался термостойкий осадок в результате разложения сформулированного клея SI. Этот остаток действовал как барьер для массо- и теплопередачи между слоями деревянного шпона, но проявлял тенденцию к фрагментации и расслоению.

Включение целлюлозной ткани (CF) подавило такую ​​фрагментацию до некоторой степени, тогда как стеклоткань (GF) полностью предотвратила фрагментацию остатков. В результате SI / GF / фанера создавала очень эффективный защитный барьер.Он показал лучшую огнестойкость среди всех образцов фанеры, исследованных в этом исследовании, со снижением средней скорости тепловыделения на 46%, снижением общего тепловыделения на 24% и снижением максимальной температуры тыльной стороны примерно на 150 ° C по сравнению с PU. / фанера.

В заключение, силиконовые клеи можно использовать вместо обычно используемых полиуретановых клеев для улучшения огнестойкости и огнестойкости фанеры без ухудшения внешнего вида продукта.Ожидается, что силиконовый клей будет долговечным и будет иметь благоприятный токсикологический профиль, однако необходимы дальнейшие исследования для повышения его прочности на сдвиг. Гибридные клеящие растворы, в которых силиконовый клей (возможно, в сочетании с GF) используется между двумя верхними слоями фанеры, а обычный полиуретановый клей используется между оставшимися слоями, по-видимому, являются многообещающим подходом для максимизации выгоды. соотношение стоимости такой технологии. Возможные новые области применения этой технологии — это поперечно-клееный брус для высоких деревянных строительных конструкций и открытые клееные деревянные панели для внутренней отделки.

Ссылки

[25] Лю Ф.П., Чжу В.М., Огнезащитное вспучивающееся покрытие для лигноцеллюлозных материалов, Патент США № 5,968,669. 19 Октябрь 1999.

[27] Эллис Х. Противопожарное покрытие и противопожарная фанера. Патент США № 5,130,184,14. Июл. 1992.

[31] Нгуен Д.Т., Вейнот Д.Е., Фостер Дж. Неорганические вспучивающиеся огнезащитные покрытия, Патент США № 4,888,057, 19. Декабрь 1989.

[53] Александр Дж., Ченг Й. Б., Берфорд Р. П., Шанкс Р., Мансури Дж., Ходзик А., Вуд С., Дженовезе А., Барвер К. В., Родриго ПДД, Огнестойкие силиконовые полимерные композиции, Патент США № 7 652 090. , 26 Янв. 2010.

9765 RTV Однокомпонентный силиконовый герметик Клей белый / серый огнестойкий

Описание продукта

9765 RTV Однокомпонентный силиконовый герметик Клей белый / серый огнестойкий

Характеристики продукта:

9765 RTV высокоэффективный клейкий герметизирующий силикон — однокомпонентный, белый / серый, как деалкоголизированный, огнестойкий теплопроводный силикон RTV.Затвердевший клей для эластомеров; выпускают спирты после отверждения, не вызывают коррозию большинства металлов; низкомолекулярное содержание менее 300 ppm; обладает отличной атмосферостойкостью, адгезионными свойствами, влагостойкостью, отличной термостойкостью, имеет лучшую адгезию к большинству металлов и пластмасс, керамики и стекла.

Типичное использование

Механическое соединение телевизора, ЭЛТ, источника питания, коммуникационного оборудования и других электронных, электрических компонентов, герметизация и соединение электронных компонентов, фиксированные и т. Д.Герметизирующий клей из металла, пластика, стекла и т.п.

Характеристики до отверждения

Типовые значения

Цвет: белый / серый

Плотность (г / см 3) (GB / T13477-2002) 1,05

Основной материал химических типов: полисилоксан

Характеристики после отверждения

Типовые значения

Цвет красновато-белый твердый

Предел прочности на разрыв (МПа) 2.5

(ГБ / T528-2009)

Относительное удлинение при разрыве (%) 40

Твердость (по шкале А) 60

(ГБ / T2411-2008)

Прочность на сдвиг (МПа) 2,5

(ГБ / т 13936-1992)

Объемное сопротивление (Омега · см) 1 x 10 ¹⁵

Технические характеристики

Руководство по применению

Очистка поверхности: на поверхность наносятся клейкие предметы для очистки, удаления ржавчины, пыли, масла и т. Д.

Склеивание: выдавливание клея на поверхность очищено.

Отверждение : детали укладываются в воздушную склейку, когда после образования эпидермиса происходит от поверхности до внутреннего отверждения.При 25 ° C и относительной влажности 55% степень отверждения в течение 24 часов, глубина отверждения клея составляет 2 ~ 4 мм, увеличивая время отверждения, постепенно увеличивая глубину.

Хранение : неиспользованные пластиковые блоки должны быть немедленно затянуты, запечатаны и храниться в устройстве или храниться в прижимной пластине, жидкое уплотнение выхода клея в масле снова герметично, удалить выход клея небольшого количества корки может быть, действительно не влияет на нормальное использование. Клей в процессе хранения, сопло может также появиться, небольшое количество явления отверждения будет ясно после нормального использования, не влияет на характеристики продукта.

Вопросы, требующие внимания

Хранить в недоступном для детей месте. Ø

Использовать в вентилируемых местах

В случае попадания на кожу протереть, а затем промыть чистой водой.

В случае попадания в глаза немедленно промойте чистой водой и обратитесь в больницу для проверки.

Упаковка

310 мл / туба

25 туба в коробке

2600 мл / туба

4 тубы в картонной коробке