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Na folha de especificação da fita de folha de cobre retardante de chama, "UL94 V-0" é uma etiqueta comum. Quando os engenheiros vêem esse nível, eles podem facilmente formar a impressão de que esta fita é "retardante de chamas" e pode ser usada em cenários com requisitos de proteção contra incêndios.
Há duas questões escondidas nessa impressão que precisam ser abertas e examinadas. Primeiro, o corpo principal do retardante da chama de V-0 não é fólia de cobre. A folha de cobre não queima em chamas, mas a camada adesiva queima. Quando a chama entra em contato com a fita adesiva, a matriz polimérica do adesivo sensível à pressão e a matéria orgânica na interface entre a matriz e a fólia de cobre estão realmente queimando. A avaliação V-0 é se esse sistema de camada adesiva pode se extinguir rapidamente após a chama se afastar sem produzir gotas de ignição. Em segundo lugar, V-0 é um nível "dependente da espessura". A mesma fórmula de camada adesiva só pode alcançar V-2 a uma espessura de 0,1 mm (permitindo a gota para ignitar a lã de algodão), e só pode alcançar V-0 estabilizado a uma espessura de 0,2 mm. A ficha de especificação apenas indica "UL94 V-0" sem especificar a espessura, o que limita a comparabilidade e previsibilidade deste grau.
Critério para V-0: 10 segundos, 50 segundos, gota de ignição zero
O teste de combustão vertical UL94 exige que três condições sejam cumpridas simultaneamente para V-0: após cada movimento de chama, o tempo de combustão residual de chama deve ser ≤ 10 segundos; O tempo total de chama residual de um grupo de 5 amostras é ≤ 50 segundos; Nenhum material queimador gotou e acendeu a lã de algodão abaixo.
A camada adesiva é o objeto de avaliação do V-0
Entre essas três condições, "gota não inflamável" é particularmente exigente para materiais finos como fita adesiva. O adesivo sensível à pressão sofre e derrete quando aquecido. Se o sistema retardante da chama não pode promover a carbonização ou aumentar a viscosidade da derrete em tempo oportuno, o colóide derretedo pode dripar com componentes não queimados, acendendo a lã de algodão abaixo, e diretamente julgado como V-2 em vez de V-0. Portanto, o V-0 da fita de folha de cobre retardante em chamas avalia essencialmente a capacidade de carbonização, a força de derreter e a velocidade de auto-extinção da camada adesiva em chamas, em vez da resistência ao calor da folha de cobre.
Por que a espessura é parte do grau em vez de um parâmetro auxiliar
O padrão UL94 exige explicitamente que o grau seja etiquetado junto com a espessura do exemplar, pois o desempenho de retardante de chama do mesmo material varia significativamente com a espessura: quanto maior a espessura, maior o caminho de transfer ência de calor para o interior do substrato durante a combustão, maior o grau de diluição de gases combustíveis produzidos pela descomposição de polímeros, e quanto mais fácil é para a camada de caracteres formar uma camada de barreira contínua, aumentando a probabilidade de alcançar um grau superior.
Para a fita de folha de cobre retardante, esse efeito de espessura vem da sinergia entre a camada adesiva e a folha de cobre. A própria fólia de cobre não é combustível, mas é um condutor térmico eficiente. Quando a chama entrar em contato com a fita, a fólia de cobre rapidamente dissipará o calor lateralmente da área aquecida, reduzindo a temperatura da camada adesiva local e ajudando objetivamente a camada adesiva a ficar longe da resposta térmica necessária para a combustão sustentada. Quanto mais espessa a camada adesiva, menor é a proporção de colóides que podem ser conduzidos por fólia de cobre por área de unidade, menor é a contribuição relativa do "efeito de lavagem de calor", e quanto mais depende o desempenho do retardante da chama é do mecanismo químico da própria camada adesiva; Quanto mais fina a camada adesiva, mais significativa é o efeito de diluição da condutividade térmica da fólia de cobre. A camada adesiva fina pode mostrar melhor desempenho de auto-extinção em níveis de adição menores de retardante de chama, mas também é mais provável perder controle durante testes de queda devido ao conteúdo adesivo insuficiente. Portanto, "V-0 @ uma certa espessura" é um par de dados. Escrever apenas "V-0" sem dar espessura é equivalente a dar apenas um ponto sem coordenadas.
Retardante de fósforo livre de halogênio: duas vias de inibição de fase gás e carbonização de fase condensada
A rota atual sem halogênio principal para a fita de folha de cobre retardante de chama é o retardante de chama baseado no fósforo, especialmente derivados do DOPO (9,10-dihidro-9-oxa-10-fosfafenantreno-10-óxido) e sal orgânico de ácido fosfínico. O papel da retardança da chama baseada no fósforo não depende de um único mecanismo, mas da sinergia de duas vias: fase de gás e fase condensada.
Via de fase de gás: supressão da chama dos radicais PO
Derivativos DOPO liberam PO · radicais na decomposição térmica. Depois de entrar na zona de chama, PO · pode capturar os radicais livres chaves (H · e OH ·) que mantêm a reação da cadeia de combustão, interrompendo a propagação da cadeia de combustão. Este mecanismo atua diretamente na própria chama, manifestada como "supressão química da chama" em vez de simplesmente isolar oxigênio.
Via de fase condensada: O precursor de ácido fosfórico promove a formação de carácter
Os retardantes do ester de fósforo de aril se decomporem em temperaturas mais elevadas para produzir ácido fósforo e seus derivados. Ácido fosfórico promove a desidratação da matriz de polímeros em carbono, formando uma camada de carbono porosa e expandida na superfície da camada adesiva. Essa camada de carbono serve tanto como isolamento (impedendo a transfer ência de calor para o interior da camada adesiva) como barreira de oxigênio (bloqueando a difusão de oxigênio para a fase condensada), e suprime a gotagem aumentando a viscosidade da derretença. O "agente de carbonização retardante de chamas macromoleculares hipermoleculares" descrito na literatura de patente é um meio típico de melhorar essa via: uma camada de carbono expandida porosa é gerada durante a combustão para alcançar isolamento, supressão da fumaça e anti-dripping.
Para fita de fólia de cobre, a formação de carbono de fase condensada tem um significado adicional. A condutividade térmica da fólia de cobre vai "extrair" o calor da camada adesiva. Se a taxa de carbonização não pode manter-se com a taxa de perda de calor, a camada de carvão não pode formar uma camada de barreira contínua em tempo oportuno após a chama se afastar, e o tempo de auto-extinção pode exceder 10 segundos. Portanto, a quantidade de adição e a janela de temperatura de descomposição de retardantes de chama baseados no fósforo em fita de fósforo de cobre precisam ser compatíveis com o comportamento térmico da camada adesiva e a condutividade térmica da fósforo de cobre, em vez de aplicar a mesma fórmula a qualquer substrato.
Uma compensação facilmente ignorada: compatibilidade entre retardantes de chamas e camadas adesivas condutivas
Existem dois tipos de preenchimentos funcionais na camada adesiva de fita de cobre duas condutivas retardantes de chama: partículas condutivas (pó de níquel, pó de cobre pratado, etc.) e retardantes de chama. A adição de retardantes de chama diluirá a fração de volume de partículas condutivas e reduzirá a probabilidade de formar caminhos de permeação contínua entre partículas. Nas mesmas condições de compressão, a adição de retardantes de chama pode resultar em maior resistência ao contato do eixo Z do que versões não retardantes de chama.
O compromisso entre retardança de chamas e condutividade que precisa ser explicitamente confirmado
Este é um compromisso que precisa ser explicitamente confirmado no processo de seleção. Se o cenário de aplicação tem requisitos obrigatórios para retardência de chamas e limitações estritas na impedência de fundamento, não se pode supor que "a condutividade permanece inalterada com a adição de retardantes de chamas". O que precisa ser confirmado com o fornecedor é: quais são os dados da resistência ao contato do eixo Z ou da sobreposição sob a premissa de atingir o nível de espessura alvo V-0. O ponto de equilíbrio entre retardência de chama e condutividade é determinado pelo sistema retardante de chama, a quantidade adicionada e a coordenação de preenchimentos condutivos. Diferenças nas formulações de diferentes fornecedores podem resultar em uma ordem de diferença de magnitude no desempenho elétrico sob o mesmo rótulo "V-0".
Juízo de seleção baseado em "equilíbrio de grau de espessura" e "equilíbrio de condutividade retardante de chama"
Primeiro, confirmar grau UL94 e espessura de testes como um par de dados e rejeitar graus isolados
Exigir que os fornecedores etiquetem claramente "V-0 @ X mm", onde X deve ser a espessura total da fita em aplicações práticas (camada de fólia de cobre), ou pelo menos a espessura real da camada adesiva. Se a especificação apenas indica "UL94 V-0" sem fornecer espessura, o valor de referência deste grau é limitado. Se a espessura de aplicação real é menor que a espessura de teste do fornecedor, não se pode supor que V-0 ainda mantém, e é necessário confirmar se existem dados de teste correspondentes para essa espessura.
Em segundo lugar, distingue entre "retardante adesivo de chamas" e "retardante de chamas de cinta", e pergunte sobre a fórmula adesiva como fonte central da capacidade retardante de chamas
A fólia de cobre não contribui para a retardância da chama, e o nível de retardância da chama do substrato (PET, PI) não é igual ao da fita. Ao selecionar, o tipo de sistema de retardante da chama do fornecedor (baseado no fósforo, composto de nitrogênio do fósforo, preenchimento inorgânico, etc.) deve ser confirmado, bem como os dados de validação V-0 do sistema na espessura alvo. Se o fornecedor só pode fornecer explicações para "retardância de chamas substradas" ou "resistência à alta temperatura de fólia de cobre", mas não pode fornecer relatos UL94 para o sistema de camadas adesivas, a verificabilidade da declaração de retardância de chamas é incompleta.
Em terceiro lugar, no esquema de retardante de chamas de duas condutores, o efeito de retardantes de chamas na resistência ao eixo Z é considerado como um termo de verificação independente
Exigir que os fornecedores forneçam dados de resistência ao contato do eixo Z ou resistência ao colo, tanto para versões retardantes de chamas como não retardantes de chamas, e comparam as diferenças. Se a resistência ao contato da versão retardante da chama é significativamente maior que a da versão não retardante da chama, é necessário avaliar se essa diferença ainda está dentro do orçamento de impedência do caminho de fundo. Para cenários de aterragem de alta frequência ou descarga de ESD, o aumento da resistência ao contato pode ter um impacto mais direto na funcionalidade do sistema do que seja V-0 ou não.
Em quarto lugar, no cenário dos requisitos sem halogênio, confirmam os critérios para "sem halogênio" em vez de tratar "sem halogênio" e "retardante de chamas" como a mesma coisa
O retardante de chamas sem halogênio significa que o sistema retardante de chamas não contém halogênios como brómina e cloro, e é geralmente alcançado em fósforo, nitrogênio ou sistemas inorgânicos. Mas o próprio "livre de halogênio" não garante V-0, e V-0 não significa automaticamente livre de halogênio (retardantes de chama baseados em brómino também podem alcançar V-0). Se existem requisitos tanto sem halogênio quanto V-0 no cenário de aplicação, o fornecedor precisa fornecer uma declaração sem halogênio (como limite de teor de halogênio) e um relatório correspondente UL94 V-0 para a espessura, ambos indispensáveis.
Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd.A linha de produto de fita de folha de cobre retardante de chama cobre um sistema de camadas adesivas de retardante de chama sem fósforo, com estruturas condutivas simples e duplas disponíveis. Ela pode fornecer dados de grau parejado para "V-0 @ espessura especificada", instruções para o sistema de retardante de chama da camada adesiva e dados de comparação para a resistência de contato do eixo Z entre versões retardantes de chama e não retardantes de chama.
O produto ajuda os engenheiros a fazer compensações quantificáveis entre a conformidade dos retardantes de chamas e o desempenho de base. Para mais informação técnica, visitehttp://www.avanzado.cn/.