塑膠材料的防火等級(jí)

1、塑膠材料的防火等級(jí)FOR *UL 94*總體可燃性 UL94等級(jí)是應(yīng)用最廣泛的塑膠材料可燃性能標(biāo)準(zhǔn)。它用來評(píng)價(jià)材料在被點(diǎn)燃後熄滅的能 力。根據(jù)燃燒速度、燃燒時(shí)間、抗滴能力以及滴珠是否燃燒可有多種評(píng)判方法。每種被測(cè)材料根據(jù) 顏色或厚度都可以得到許多值。當(dāng)選定某個(gè)產(chǎn)品的材料時(shí),其 UL 等級(jí)應(yīng)滿足塑膠零件壁部分的厚 度要求。 UL 等級(jí)應(yīng)與厚度值一起報(bào)告,只報(bào)告 UL 等級(jí)而沒有厚度是不夠的。塑膠阻燃等級(jí)由 HB , V-2, V-1,V-0,5VB 向 5VA 逐級(jí)遞增 :【 HB 】 :UL94標(biāo)準(zhǔn)中最低的阻燃等級(jí)。要求對(duì)於 3到 13 毫米厚的樣品,燃燒速度小於 40毫米 每分鐘;小於 3毫

2、米厚的樣品,燃燒速度小於 70毫米每分鐘;或者在 100毫米的標(biāo)誌 前熄滅?！?V-2】 :對(duì)樣品進(jìn)行兩次 10秒的燃燒測(cè)試後,余焰 &餘燃在 60秒內(nèi)熄滅。滴落的微?？牲c(diǎn)燃棉 花?！?V-1】 :對(duì)樣品進(jìn)行兩次 10秒的燃燒測(cè)試後,余焰 &餘燃在 60秒內(nèi)熄滅。滴落的微粒不可點(diǎn)燃 棉花?！?V-0】 :對(duì)樣品進(jìn)行 兩次 10秒 的燃燒測(cè)試後,余焰 &餘燃在 30秒內(nèi)熄滅 。滴落的微粒 不可點(diǎn)燃 棉花?！?5VB 】 :對(duì)樣品進(jìn)行五次 5秒的燃燒測(cè)試後 , 余焰 &餘燃在 60秒內(nèi)熄滅。滴落的微粒不可點(diǎn)燃棉 花。對(duì)於塊狀樣品允許被燒穿 .【 5VA 】 : 對(duì)樣

3、品進(jìn)行五次 5秒的燃燒測(cè)試後 , 余焰 &餘燃在 30秒內(nèi)熄滅。滴落的微粒不可點(diǎn)燃 棉花。對(duì)於塊狀樣品不允許被燒穿 .這在各個(gè)安全標(biāo)準(zhǔn)裏面有要求的,比如 IT 設(shè)備要求如下:a. PCB: V-1以上 ;b. FBT, CRT, YOKE :V-2以上 ;c. WIRING HARNESS:V-2以上 ;d. CORD ANONORAGE: HB以上 ;e. 其他所有零件 : V-2以上或 HF-2以上 ;f. 例外情形 :下述零件與電子零件 (限會(huì)在失誤狀況下 , 因溫度過高而引燃的電子零件 若相隔 13mm 以上 , 或是 相互間以至少 V-1等級(jí)之障礙物隔開 , 則其耐燃等級(jí)要求

4、如下 :I. 小型的齒輪 , 凸輪 , 皮帶 , 軸承及其它小零件 , 不須防火證明 ;II. 空氣載液的導(dǎo)管 , 粉狀物容器及發(fā)泡塑膠零件 , 防火等級(jí)為 HB 以上或 HBF 以上g. 下述件不須防火證明 :I. 膠帶 ;II. 已獲認(rèn)證零件 ;III. 密封于無開孔且體積小於 0.06m 金屬殼內(nèi)之零件 ;IV . 儀錶殼 , 儀錶面 , 指示燈或?qū)毷?, 置於至少 V-1等級(jí)的 PCB 上的 IC, 電晶體 , 光耦合器及其它小零件的外殼 .【阻燃等級(jí)的定義】UL 認(rèn)證分幾個(gè)等級(jí) ? 是如何表示各等級(jí) ? 下面是詳細(xì)資料:美國(guó)阻燃材料標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試方法美國(guó)阻燃材料標(biāo)準(zhǔn)為 ANSI/UL-9

5、4-1985標(biāo)準(zhǔn)UL94試驗(yàn)共有五種:1 B 級(jí)的水準(zhǔn)燃燒試驗(yàn)2 94V-0、 94V-1、 94V-2級(jí)的垂直燃燒試驗(yàn)3 94 5-V級(jí)的垂直燃燒試驗(yàn)4 用輻射板的火焰蔓延指數(shù)試驗(yàn)(按 ASTM E 162的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定這裏不作介紹5 94VTM-0,94VTM-1,94VTM-2級(jí)的垂直燃燒試驗(yàn) (VTM 指極薄的材料這裏不作介紹 現(xiàn)分述如下:94HB 級(jí)的水準(zhǔn)燃燒試驗(yàn)方法:本試驗(yàn)採(cǎi)用長(zhǎng) 127mm ,寬 12.7mm ,最大厚度 12.7mm ,最小厚度 3.05mm 的小條狀試樣。在無 通風(fēng)的試驗(yàn)箱中進(jìn)行。評(píng)為 94HB 級(jí)的材料,試樣厚度為 12.7mm 時(shí),在 76.2mm 標(biāo)距上的燃

6、燒速 度不大於 38.1mm/min, 或試樣厚度小於 3.05mm 時(shí) , 燃燒速度不大於 38.1mm/min或在達(dá)到 102mm 標(biāo)線之前,必須停止燃燒。94V-0、 94V-1、 94V-2級(jí)的垂直燃燒試驗(yàn)方法UL94中的垂直燃燒試驗(yàn)根據(jù)樣品燃燒時(shí)間,熔滴是否引燃脫脂棉等試驗(yàn)結(jié)果,把聚合物材料定 為 V-2,V-1,V-0和 5-V 四個(gè)級(jí)別 , 其中以 V-2級(jí)為最低阻燃級(jí) , 5-V 級(jí)為最高阻燃級(jí) 。 先介紹 94V-0、 94V-1、 94V-2級(jí)試驗(yàn)方法。此試驗(yàn)用小條試樣長(zhǎng) 127mm ,寬 12.7mm ,最大厚度 12.7mm 。在無通風(fēng)試驗(yàn)箱中進(jìn)行。試樣上 端(6.4m

7、m 的地方用支架上的夾具夾住,並保持試樣的縱軸垂直。試樣下端距燈嘴 9.5mm ,距 乾燥脫脂棉表面 305mm. 。將本生燈點(diǎn)燃並調(diào)節(jié)至產(chǎn)生 19mm 高的藍(lán)色火焰,把本生燈火焰置於試 樣下端,點(diǎn)火 10s ,然後移去火焰(離試樣至少 152mm 遠(yuǎn),並記下試樣有焰燃燒時(shí)間。若移去 火焰後 30s 內(nèi)試樣的火焰熄滅,必須再次將本生燈移到試樣下面,重新點(diǎn)燃試樣點(diǎn)火 10s ,然後再 次移開本生燈火焰,並記下試樣的有焰燃燒和無焰燃燒的續(xù)燃時(shí)間。若試樣熔滴有煙棵裏,讓其落 入試樣下 305mm 的脫脂棉上,看其是否引燃脫脂棉。若脫脂棉著火,評(píng)級(jí)時(shí)應(yīng)考慮其因素。 具體分級(jí)指標(biāo)如下。級(jí)別 測(cè)試項(xiàng)目 9

8、4V-0 94V-1 94V-21 十次點(diǎn)燃總有焰燃燒時(shí)間最大值(S 50 250 2502 個(gè)別的有焰燃燒時(shí)間最大值(s 10 30 303 無焰燃燒時(shí)間 (s 30 60 604 有焰熔滴 無 無 允許僅短時(shí)燃燒【 94 5-V級(jí)的垂直燃燒試驗(yàn)方法】94 5-V級(jí)垂直燃燒試驗(yàn)分 A 法和 B 法兩種(A 法為試條, B 法為試片,是比 94V-0、 94V-1、 94V-2測(cè)試更嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)方法。以 A 法為例,將試條(127mm 12.7mm 上端 6.4mm 處夾住並保持其縱軸垂直,噴燈安裝在 燈座的斜面上,使等於垂直線 20度角。火焰總高度調(diào)至 127mm ,點(diǎn)火 5 秒,再移開 5秒

9、,如此 重複操作,直到試樣承受點(diǎn)火 5次。在第 5次移開火焰後,觀察並記錄如下各項(xiàng):(1有焰加無焰燃燒的持續(xù)時(shí)間。(2試樣被燒毀或損傷的距離。(3在試驗(yàn)期間試樣是否熔滴顆粒。(4在燃燒後和冷卻時(shí)立即觀察試樣的變形和物理強(qiáng)度。94 5-V垂直燃燒試驗(yàn)分級(jí)指標(biāo)如下測(cè)試項(xiàng)目 方法 第 5次點(diǎn)火後任一試樣的燃燒時(shí)間顆粒 有無燃燒的熔滴 , 另取一組 5個(gè)試樣再 作試驗(yàn)第二次試驗(yàn)的要A 法 不超過 60秒 無 5個(gè)試樣中有一個(gè) 不符合要求 所有試樣都符合要求B 法 同上 同上 同上 同上以上介紹的是美國(guó) ANST/UL94-1985試驗(yàn)方法。不同用途對(duì)阻燃性有不同要求,一般說來,人們總希望材料的阻燃性級(jí)

10、別高一些。但事實(shí)上各 種阻燃測(cè)試方法都有其局限性,其結(jié)論都是相對(duì)的。因此並不是阻燃級(jí)別越高越好,例如通常認(rèn)為 UL94 V-0級(jí)的材料比 V-2級(jí)的好。然而某些電器產(chǎn)品要求材料具有抗電弧點(diǎn)燃性,這時(shí) V-2級(jí)就 比 V-0級(jí)好 。 因?yàn)?94V-2級(jí)塑膠不會(huì)在電作用下形成導(dǎo)電而結(jié)焦, 從而大大降低了著火的可能性, 而 94 V-0級(jí)塑膠則相反。大多數(shù)的塑膠尤其是通用塑膠都容易燃燒,即其阻燃性不好。衡量塑膠阻燃性能的好壞,一般要用 如下的指標(biāo)來衡量。(1氧指數(shù)(OI 氧指數(shù) :塑膠試樣在 N2-O2的混合氣體中保持連續(xù)的阻燃所需的最低氧氣體積分?jǐn)?shù) , 具體計(jì)算公式 如下: OI=O2/O2+N2

11、;其中 N2和 O2代表兩種氣體的流量。 塑膠的氧指數(shù)越小,說明其 連續(xù)燃燒所需氧氣的濃度越低,材料越易燃燒;反之,塑膠的氧指數(shù)越大,說明其連續(xù)燃燒所需氧 氣的濃度高 , 材料越不易燃 。 一般認(rèn)為 :當(dāng) OI 小於 22時(shí) , 為易燃性塑膠 ; 當(dāng) OI 在 22-27之間時(shí), 為自熄性塑膠;當(dāng) OI 大於 27時(shí),為難燃塑膠。一般而言塑膠的 OI 都達(dá)不到 27,而阻燃場(chǎng)合對(duì)塑 膠的 OI 要求都在 30左右,因此大部分樹脂都需要進(jìn)行阻燃改性處理。(2美國(guó)的 UL-94標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)的 UL-94標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法為觀察塑膠在直接接觸火源時(shí)的燃燒情況,並劃分為三個(gè)級(jí)別。(1 V0 級(jí):燃燒的塑膠離火

12、後 10s 熄滅,並不引燃其下方 30cm 處的藥棉。(2 V1級(jí):離火後 10-30s 熄滅,並不燃其下方 30cm 處的藥棉。(3 V2級(jí):離火後 30s 熄滅,並引燃其下方 30cm 處的藥棉。在我國(guó)主要是使用氧指數(shù)來表示阻燃性,可是目前我公司的產(chǎn)品主要是依靠美國(guó)的 UL-94來表示 的。塑膠的燃燒過程是一個(gè)極其複雜的熱氧化反應(yīng)的過程,導(dǎo)致塑膠燃燒的基本要素為熱、氧和可燃 性氣體。(1第一階段:熱引發(fā)過程。外部熱源或火源的熱量導(dǎo)致塑膠發(fā)生從固態(tài)到液態(tài)的相態(tài)變化。(2第二階段:熱降解過程。塑膠吸收的熱量足以克服分子內(nèi)原子間一些弱小鍵能時(shí),開始發(fā)生 降解,其實(shí)質(zhì)為空氣中氧存在下的一種自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),反應(yīng)結(jié)果可發(fā)生可燃性氣體。(3 第三階段:燃燒過程。熱降解反應(yīng)發(fā)生的可燃?xì)怏w濃度達(dá)到著火極限後,與氧氣相遇,當(dāng)塑 膠吸收的熱量足以使可燃?xì)怏w燃燒時(shí),可引發(fā)塑膠燃燒,並從局部向整體擴(kuò)散。此時(shí)對(duì)易燃塑膠而 言,即使去掉火源,燃燒也將繼續(xù)。 我公司研製的阻燃