SGS-flammability-test-standard-塑料可燃性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)幻燈片

燃燒性能的測(cè)試燃燒的過(guò)程一、塑料的燃燒過(guò)程

塑料的燃燒過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的熱氧化反應(yīng)，導(dǎo)致燃燒的基本要素為熱、氧和可燃?xì)怏w。

一般認(rèn)為，塑料的燃燒經(jīng)歷了如下三個(gè)階段。

第一階段：熱引發(fā)過(guò)程。來(lái)自外部的熱源或火源的熱量導(dǎo)致塑料發(fā)生相太變化（即從固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)）和化學(xué)變化。

第二階段：熱降解過(guò)程。這一過(guò)程為吸熱反應(yīng)，當(dāng)塑料吸收的熱量足以克服分子內(nèi)原子間某些弱小鍵能時(shí)，塑料開始發(fā)生降解反應(yīng)。這種反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是在空氣中氧存在下的一種自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，反應(yīng)的結(jié)果產(chǎn)生氣相可燃物體如各種單體易燃烴類等。

第三階段：引燃過(guò)程。當(dāng)?shù)诙A段熱降解反應(yīng)生成可燃物的濃度達(dá)到著火極限后，與大氣中的氧氣相遇。阻燃機(jī)理塑料中按一定比例加入阻燃劑，可使氧指數(shù)增大，阻燃效果明顯。當(dāng)然，氧指數(shù)只是表示材料可燃性和阻燃劑的阻燃性，還應(yīng)采用一系列的參量，如熱自燃臨界參量、熱點(diǎn)燃能量、熱自燃溫度等。一般說(shuō)來(lái)，含有阻燃劑的塑料在燃燒時(shí)，阻燃劑是在不同反應(yīng)區(qū)域內(nèi)（氣相、*凝聚相）多方面起作用的。對(duì)于不同材料，阻燃劑的作用也可能不同。

阻燃劑的作用機(jī)理比較復(fù)雜。但其目的總是以物理和化學(xué)的途徑來(lái)切斷燃燒循環(huán)。阻燃劑對(duì)燃燒反應(yīng)的影響表現(xiàn)在如下幾方面：

（1）位于凝聚相內(nèi)的阻燃劑吸熱分解，從而使凝聚相內(nèi)的相對(duì)溫度減慢上升，以延緩塑料的熱分解溫度，利用阻燃劑熱分解時(shí)生成的不燃性氣體的氣化熱來(lái)降低溫度。

（2）阻燃劑受熱分解，釋放出捕獲燃燒反應(yīng)中的·OH（羥基）自由基的阻燃劑，使按自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)進(jìn)行的燃燒過(guò)程終止鏈鎖反應(yīng)。

（3）在熱作用下，阻燃劑出現(xiàn)吸熱相變，阻止凝聚相內(nèi)溫度的升高，使燃燒反應(yīng)變慢直至停止。

（4）催化凝聚相熱分解，產(chǎn)生固相產(chǎn)物（焦化層）或泡沫層，阻礙熱傳遞作用。這使凝聚相溫度保持在較低水平，導(dǎo)致作為氣相反應(yīng)原料（可燃性氣體分解產(chǎn)物）的形成速度降低。

總之，阻燃劑的作用能綜合地使燃燒反應(yīng)的速度變慢，或者使反應(yīng)的引發(fā)（熱自燃）變得困難，從而達(dá)到抑制、減輕火災(zāi)危害的目的。材料阻燃性的一般描述參數(shù)(1)點(diǎn)燃性和可燃性：即被引燃的難易程度；(2)火焰?zhèn)鞑ニ俣龋杭椿鹧嫜夭牧媳砻娴穆铀俣龋?3)耐火性：即火穿透材料構(gòu)件的速度；(4)釋放速度（HRR）：即材料燃燒時(shí)放出的熱量和放出的速度；(5)自熄的難易程度；(6)生煙性：包括生煙量，煙的釋放速度及煙的組成；(7)有毒氣體的生成：包括氣體量、釋放速度及組成燃燒性能的測(cè)試按燃燒過(guò)程來(lái)分:著火性試驗(yàn)表面火焰?zhèn)鞑ピ囼?yàn)發(fā)熱量試驗(yàn)發(fā)煙量試驗(yàn)?zāi)突鹦栽囼?yàn)燃燒分解氣體的分析試驗(yàn)按測(cè)試方法可分為:垂直燃燒水平燃燒氧指數(shù)試驗(yàn)煙密度熾熱棒法閃點(diǎn)和自燃點(diǎn)的測(cè)試?yán)?：UL94V-0V-1V-2測(cè)試（ASTMD3801,IEC707,orISO1210)試驗(yàn)裝置:垂直/水平燃燒裝置試樣尺寸：長(zhǎng)125mm,寬13mm,厚0.8mm,1.6mm,3.2mm樣品預(yù)處理:第一組:放置在23±2℃,RH50±5%的環(huán)境下處理40h以上第二組:70±2℃的烘箱中處理168h4)燃燒過(guò)程：

火焰高度20mm

第一次施加火焰時(shí)間10s，記錄余焰時(shí)間t1

第二次施加火焰時(shí)間10s，記錄余焰時(shí)間t2和余灼時(shí)間t3評(píng)判條件V-0V-1V-2每個(gè)單獨(dú)樣品的余焰時(shí)間t1或t2≤10s≤30s≤30s5個(gè)樣品總的余焰時(shí)間t1+t2≤50s≤250s≤250s第二次取走火焰后每個(gè)樣品余焰加余灼時(shí)間t2+t3≤30s≤60s≤60s是否燒及支架無(wú)無(wú)無(wú)燃燒顆粒或滴落物是否點(diǎn)燃鋪底棉花無(wú)無(wú)有5）評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：表7-1例子2：UL94VTM-0VTM-1VTM-2測(cè)試(ASTMD4804orISO9773)試驗(yàn)裝置:垂直/水平燃燒裝置試樣尺寸：長(zhǎng)200mm,寬50mm,樣品預(yù)處理:第一組:放置在23±2℃,RH50±5%的環(huán)境下處理40h以上第二組:70±2℃的烘箱中處理168h4)燃燒過(guò)程：火焰高度20mm第一次施加火焰時(shí)間3s，記錄余焰時(shí)間t1第二次施加火焰時(shí)間3s，記錄余焰時(shí)間t2和余灼時(shí)間t3

評(píng)判條件VTM-0VTM-1VTM-2每個(gè)單獨(dú)樣品的有焰燃燒時(shí)間t1或t2≤10s≤30s≤30s5個(gè)樣品總的有焰燃燒時(shí)間t1+t2≤50s≤250s≤250s第二次取走火焰后每個(gè)樣品余焰加余灼時(shí)間t2+t3≤30s≤60s≤60s是否燒及支架無(wú)無(wú)無(wú)燃燒顆?；虻温湮锸欠顸c(diǎn)燃鋪底棉花無(wú)無(wú)有例子3：UL945VA

5VB測(cè)試(ASTMD5048orISO10351)試驗(yàn)裝置:垂直/水平燃燒裝置試樣尺寸：棒狀試樣：長(zhǎng)125mm,寬13mm,

塊狀試樣：150mm×150mm

樣品預(yù)處理:第一組:放置在23±2℃,RH50±5%的環(huán)境下處理40h以上第二組:70±2℃的烘箱中處理168h4)燃燒過(guò)程：火焰高度125mm，內(nèi)部藍(lán)色火焰40mm幫狀試樣：第一次施加火焰時(shí)間5s，熄火5s，重復(fù)5次，紀(jì)錄有焰燃燒時(shí)間和無(wú)焰燃燒時(shí)間塊狀試樣：施加火焰時(shí)間5s，熄火5s，重復(fù)5次,紀(jì)錄試樣是否燒穿標(biāo)準(zhǔn)5VA5VB有焰燃燒時(shí)間+無(wú)焰燃燒時(shí)間t1+t260s60s是否引燃脫脂棉否否塊狀試樣是否被燒穿否是7.2水平燃燒應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)：UL94，ASTMD635，ASTMD4986，ISO1210，ISO3852，IEC60695，GB/T2408，GB/T8332

應(yīng)用范圍：塑膠原料、電線電纜、制品（有自撐料、非自撐料和軟泡沫塑料之分）燃燒方式：本生燈（9.5mm和0.9mm兩種燃燒口內(nèi)徑）火焰能量：低能量20~25mm;中能量125mm試樣要求：125*13*0.8~3.2(mm),也可根據(jù)實(shí)際制品協(xié)商，但厚度不應(yīng)超過(guò)13mm。試樣環(huán)境調(diào)節(jié)：在23±2℃，50±5%RH環(huán)境下處理一定時(shí)間，其中UL94HBF還要求另加一組樣在70℃環(huán)境下處理168小時(shí)，兩組樣同時(shí)可以達(dá)到的等級(jí)為試樣的最終等級(jí)。對(duì)于軟質(zhì)材料，可用支撐架、網(wǎng)來(lái)支撐試樣例子1：UL94HB1）試驗(yàn)裝置:垂直/水平燃燒裝置2）試樣尺寸：長(zhǎng):125mm,寬:13mm,厚:0.8mm,1.6mm,3.2mm3）樣品預(yù)處理:

第一組:放置在23±2℃,RH50±5%的環(huán)境下處理40h以上第二組:70±2℃的烘箱中處理168h（UL94HBF需要，UL94HB不需要）4）燃燒過(guò)程：

火焰高度20mm，一次施加火焰時(shí)間30s，從燃燒到第一條標(biāo)線(25mm)時(shí)開始計(jì)時(shí)，記錄時(shí)間t。若在30s內(nèi)已燃燒至25mm標(biāo)線，應(yīng)退火并開始計(jì)時(shí)。5）結(jié)果：燃燒速度計(jì)算公式：V=60L/ta.燃燒在25mm標(biāo)線前熄滅，不用計(jì)算燃燒速度。b.燃燒在25mm和100mm標(biāo)線之間熄滅，燃燒長(zhǎng)度為第一標(biāo)線到熄滅點(diǎn)的距離。c.燃燒在100mm標(biāo)線后熄滅，燃燒長(zhǎng)度和時(shí)間按25mm和100mm標(biāo)線之間的計(jì)算。

例子2：UL94HBF，HF-1，HF-2(ASTMD4986orISO/DIS9772.3)1）試驗(yàn)裝置:垂直/水平燃燒裝置2）試樣尺寸：長(zhǎng):150mm,寬:50mm,3）樣品預(yù)處理:第一組:放置在23±2℃,RH50±5%的環(huán)境下處理40h以上第二組:70±2℃的烘箱中處理168h4）燃燒過(guò)程：火焰高度38mm，一次施加火焰時(shí)間60s，從燃燒到第一條標(biāo)線(25mm)時(shí)開始計(jì)時(shí)，記錄時(shí)間t。若在30s內(nèi)已燃燒至25mm標(biāo)線，應(yīng)退火并開始計(jì)時(shí)。5）結(jié)果：HBF：1火焰?zhèn)鞑ニ俣刃∮?0mm/min2火焰在125mm線前熄滅

標(biāo)準(zhǔn)HF-1HF-2有焰燃燒時(shí)間4/5小于2s；1/5小于10s4/5小于2s；1/5小于10s每根試樣的無(wú)焰燃燒時(shí)間30s30s脫脂棉是否被引燃否否燒損長(zhǎng)度小于60mm小于60mm水平/垂直燃燒影響因素：1）厚度對(duì)垂直燃燒的影響表7-22）厚度對(duì)水平燃燒的影響表7-3材料名稱試樣厚度，mm每組總的有焰燃燒時(shí)間，sABS0.81.63.2402925PMMA3612.7272527LDPE3612.7252116材料名稱試樣厚度，mm每組總的有焰燃燒時(shí)間，sMPPO0.8451.6383.2233）燃燒氣體對(duì)水平燃燒性能的影響表7-44)老化處理對(duì)垂直燃燒性能的影響：表7-5燃?xì)夥N類燃燒速度，mm/minPMMALDPEPE硬泡沫塑料甲烷34.526.9丙烷34.627.4丁烷35.126.6石油液化乞35.326.475天燃?xì)?5煤氣74.4材料未老化試樣總?cè)紵龝r(shí)間（s）有老化試樣總?cè)紵龝r(shí)間（s）3240層壓板1504143025層壓板46二次加焰后燃燒至夾具水平垂直燃燒箱7.3汽車材料水平燃燒應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)：SAEJ369，ISO3795，F(xiàn)MVSS302，GM9070P，GB/T8410，TL1010，DIN57200）應(yīng)用范圍：汽車工程塑料、汽車內(nèi)飾件燃燒方式：本生燈（9.5mm和0.9mm兩種燃燒口內(nèi)徑）火焰能量：低能量20~25mm;中能量125mm試樣要求：356*102*3.2(mm),也可根據(jù)實(shí)際制品協(xié)商，但厚度不應(yīng)超過(guò)13mm。有效燃燒寬度為50mm(其中ISO3795和GB/T8410規(guī)定最小可接受尺寸為：寬度3-13mm的產(chǎn)品其長(zhǎng)度必須要356mm；寬度60-100mm的其長(zhǎng)度至少為138mm)。試樣數(shù)量5個(gè)7.4氧指數(shù)的測(cè)試定義：在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，剛好能維持材料燃燒的通入的23±2℃的氧氮混合氣體中以體積百分?jǐn)?shù)表示的最低氧濃度。氧指數(shù)是用來(lái)判斷材料在空氣中與火焰接觸時(shí)燃燒的難易程度。試驗(yàn)儀器：氧指數(shù)測(cè)定儀氧指儀示意圖應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)ASTMD2863，BS2782，ISO4589，GB2406氧濃度%=氧流量/(氧流量+氮流量)*100試樣尺寸，表7-6：附加測(cè)試-垂直燃燒與水平燃燒用于評(píng)價(jià)材料的阻燃性能。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)：UL94，ASTMD3801，ASTMD4804，ISO1210，ISO9773，IEC60695，GB/T2408，GB/T8332

應(yīng)用范圍：塑膠原料、電線電纜、制品（有自撐料和軟泡沫塑料之分）附加測(cè)試-汽車材料水平燃燒應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)：SAEJ369，ISO3795，F(xiàn)MVSS302，GM9070P應(yīng)用范圍：汽車工程塑料、汽車內(nèi)飾件塑膠材料鑒別法（燃燒法）狀況材料燃燒的難易移開火源火焰的顔色燃燒后的狀態(tài)氣味成型品的特徵ABS易不熄滅黃色黑煙熔融落下橡膠味辣味不透明稍具蠟質(zhì)PC稍難熄滅黃色黑煙軟化特殊味淡黃色，透明或不透明、耐衝擊POM易不熄滅尖端黃色下端藍(lán)色邊滴邊燃福馬林的氣味乳白色不透明、強(qiáng)韌PP易不熄滅黃色（藍(lán)色火焰）快速完全燒掉特殊味（柴油味）乳白色、透明或不透明，表面光澤良好PA慢慢燃燒熄滅先端黃色熔融落下特殊味有彈性、不透明、耐磨塑料的燃燒鑒別代號(hào)塑料名稱燃燒難易離火后是否熄滅火焰狀態(tài)塑料變化狀態(tài)氣味CN硝化纖維素極易繼續(xù)燃上端藍(lán)色--迅速燃燒完--

聚脂樹脂容易燃燒黑煙微微膨脹,有時(shí)開裂苯乙烯氣味ABSABS繼續(xù)燃燒濃黑煙軟化,燒焦特殊ASSAN(AS)特殊聚丙稀氰味CA乙酸纖維素熔融滴落燃燒特殊氣味EC乙基纖維素PE聚乙烯上端黃色,下端藍(lán)色--石蠟燃燒味POM聚甲醛PP聚丙烯石油味

醋酸纖維素暗黃色醋酸味

醋酸丁酸纖維素

醋酸丙酸纖維素丙酸味

聚醋酸乙烯黑煙軟化醋酸味PETP聚對(duì)苯二酸乙二醇酯桔黃色起泡，伴有噼啪碎裂聲刺激性芳香味

聚乙烯醇縮丁醛黑煙熔融滴落特殊氣味PMMA有機(jī)玻璃淺藍(lán)色,頂端白色融化起泡強(qiáng)烈腐爛花果.蔬菜臭PS聚苯乙烯橙黃色,濃黑煙呈炭飛揚(yáng)軟化,起泡特殊苯乙烯單體味PF酚醛(木粉)緩慢燃燒自熄紙和苯酚味--膨脹,開裂木材和苯酚味PF酚醛(布基)繼續(xù)燃燒少量黑煙布和苯酚味PF酚醛(紙基)PC聚碳酸脂緩慢自熄黑煙炭飛揚(yáng)熔融起泡強(qiáng)烈氣味花果臭PA尼龍NYLON(PA)藍(lán)色,上端黃色熔融滴落,起泡羊毛指甲燒焦味UF脲醛樹脂難自熄黃色,頂端淡藍(lán)色膨脹,開裂,燃燒處變白色特殊氣味,甲醛味

三聚氰氨樹脂淡黃色PSU聚苯砜緩慢自熄黃色，濃黑煙熔融略有橡膠燃燒味CP氯化聚醚熄滅飛濺,上端黃色,底藍(lán)色,濃黑煙熔融,不增長(zhǎng)特殊PPO聚苯醚濃黑煙熔融花果臭PSF聚砜黃褐色煙略有橡膠燃燒味MF蜜胺樹脂淡黃色膨脹,開裂,白化尿素味、胺味、甲醛味PVC聚氯乙烯離火即滅黃色,下端綠色白煙軟化刺激性酸味

氯乙烯-醋酸乙烯共聚物暗褐色特殊氣味PVDC聚偏氯乙烯很難黃色,端部綠色F3聚三氟氯乙烯不燃--------F4聚四氟乙烯塑料的燃燒特性試驗(yàn)方法燃燒的難易火焰拿掉是否繼續(xù)燃燒火焰顏色燃燒后的狀態(tài)氣味成型品的特征種類PF(酚醛