阻燃体系在常见燃烧检测方法中的不同表现与解析
- 发布时间：2019-05-17 05-17 11:42 作者：康阜新材料
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目前，对于塑料产品的安规测试中，燃烧测试时最常应用的测试手段。而对于不同阻燃材料体系，由于检测方法和标准不同，常会带来截然不同的效果，这给我们判断产品性能，改进产品配方体系带来问题和疑惑。
为正确判断阻燃材料的性能，制造出符合实际需求的改性材料，对于我们从事阻燃材料的研究、生产与应用的厂家而言，需详细了解在各种燃烧检测方法和标准下，不同阻燃体系材料的阻燃现象和出现的问题，以及相关原因。
1.常见燃烧检测方法和标准
UL94是国际上最常使用的燃烧测试标准体系，UL94中共有12种：HB、V-0、V-1、V-2、5VA、5VB、VTM-0、VTM-1、VTM-2、HBF、HF-1、HF-2。可燃性UL94等级是应用最广泛的塑料材料可燃性能标准。它用来评价材料的被点燃后的熄灭的能力。根据燃烧速度、燃烧时间、抗滴能力以及滴珠是否燃烧可有多种评判方法。每种被测材料根据颜色或厚度都可以得到许多值。当选定某个产品的材料时，其UL等级应满足塑料零件壁部分的厚度要求。UL等级应与厚度值一起报告，只报告UL等级而没有厚度是不够的。
塑料垂直阻燃等级由V-2，V-1，V-0，5VB向5VA逐级递增：V-2：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，余焰&余燃在60秒内熄灭。滴落的微粒可点燃棉花。V-1：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，余焰&余燃在60秒内熄灭。滴落的微粒不可点燃棉花。V-0：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，余焰&余燃在30秒内熄灭。滴落的微粒不可点燃棉花。5VB：对样品进行五次5秒的燃烧测试后，余焰&余燃在60秒内熄灭。滴落的微粒不可点燃棉花。对于块状样品允许被烧穿。5VA：对样品进行五次5秒的燃烧测试后，余焰&余燃在30秒内熄灭。滴落的微粒不可点燃棉花。对于块状样品不允许被烧穿。
2.IEC 60695灼热丝测试
灼热丝是直径为4mm的镍 / 铬丝制成的标准要求尺寸的环。试验室，用夹具将样品夹住，夹具可以在轨道上移动。灼热丝通电加热达到标准规定的温度，移动夹具，使灼热丝以0.8N~1.2N力施加在样品上，施加时间为三十秒。在厚约10 mm的平滑白松木板上紧裹一层绢纸作为辅底层，置于灼热丝施加点下方（200±5）mm处。如果样品未起燃，或虽然起燃，但在灼热丝移去三十秒内自动熄灭，且不引燃辅底层，则判灼热丝试验通过。灼热丝也有厚度要求，一般测试结果与厚度值一起报告，如：850℃/3mm。
对于IEC60695系列测试中，需区别GWIT和GWFI的数值。GWIT定义为灼热丝引燃温度，反映了材料的可点燃性。GWFI是定义为灼热丝燃烧指数，反映了材料的易燃性。GWIT的数值一般低于GWFI。而目前，国外客户提到的电气“无人看管”的要求，一般要求的就是GWIT，但也有不同，允许延燃时间更短（2S以内熄灭）
3.UL1851VW-1线材测试
VW-是电线的防火等级。其测试标准：试验规定试样（有金属芯的线材，直径有不同规格）保持垂直，用试验用的喷灯（火焰高度125MM，热功率500W）燃烧15秒钟，然后停止15秒钟，反复5次。
判断合格标准为：
（1）剩余火焰不可超过60秒钟。
(2) 试样不可烧损25%以上。
（3）垫在底部的外科用棉不可被落下物引燃。
从测试方法来看，VW-1燃烧测试类似垂直燃烧，与UL94中的5V级燃烧测试类似，但是一般来说，VW-1燃烧测试要求比UL94更高。区别主要集中在：
1.火焰的高度与温度就不同
2、测试时所用的甲烷流量也不同
3、甲烷背压力也不同
4、燃烧箱的体积也有区别：VW-1要求大于4立方，而V0只要求大于0.5立方即可
5、燃烧次数也不同
6、燃烧结果中：V0要求记录残灼时间，而VW-1则不用。
4.ASTM D2863极限氧指数测试
氧指数的定义：在规定的实验条件下，在氧氮混合气流中，测定刚好能维持材料燃烧的以体积百分数表示的最低氧浓度。氧指数是用来判断材料在空气中与火焰接触时燃烧的难易程度。
具体测试方法：将试样垂直固定在燃烧筒中，使氧、氮混合气流由下向上流过。用点火器点燃试样顶端，同时记时和观察试样燃烧长度，与所规定的判据相比较。在不同的氧浓度中实验一组试样，测定塑料正好维持平衡燃烧时的最低氧浓度，用混合所中氧含量的体积百分数表示。氧浓度%=氧流量/（氧流量+氮流量）×100%. 一般而言，阻燃型塑料的极限氧指数到达29以上。
以上四种燃烧测试方法是目前主要应用到的测试方法，燃烧测试还有很多表征得方法测试，并不仅仅是通过以上四种测试，就代表阻燃材料的阻燃性合格，针对不同的环境以及要求，阻燃材料还有许多各种各样的要求，比如：烟密度要求，材料在某些环境下水平燃烧的要求，针焰测试要求等等。熟悉了解材料的测试要求，才能更好的推荐合适的阻燃材料给予客户，帮助客户做出性能达标的产品。
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