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塑料水平燃燒測試是一種通過對塑料樣品進行水平方向的燃燒來評估其燃燒性能的測試方法。在這個過程中，我們能夠觀察塑料在火焰作用下的燃燒行為，從而推斷其燃燒特性和安全性。

 

塑料水平燃燒測試的作用

 

評估塑料材料的燃燒性能：通過塑料水平燃燒測試，我們可以了解塑料材料在火災中的燃燒行為，包括燃燒速度、火焰?zhèn)鞑ニ俣?、煙霧產生量等，從而評估其燃燒性能。

 

指導塑料材料的設計和選擇：根據塑料水平燃燒測試的結果，我們可以為塑料材料的設計和選擇提供參考，例如，選擇具有較好燃燒性能的塑料材料，以提高產品的安全性能。

 

符合法規(guī)要求：許多國家和地區(qū)對塑料材料的燃燒性能有嚴格的法規(guī)要求，通過塑料水平燃燒測試，我們可以確保塑料材料符合相關法規(guī)的要求。

 

測試原理及標準

 

水平燃燒：將長方形條形樣條的一端固定在水平夾具上，其另一端暴露于規(guī)定的試驗火焰中，通過測量線性燃燒速率，評價試樣的水平燃燒行為；通過測量其余焰火和余焰時間，燃燒范圍以及顆粒低落的情況評價塑料的燃燒性能。

 

圖1 塑料水平燃燒測試

 

（1）  GB/T2408-2008 《塑料 燃燒性能的測定 水平法和垂直法》

（2）  GB/T2406.2-2009 《塑料 用氧指數法測定燃燒行為》

（3）  美標UL94阻燃等級（UL94阻燃等級是很重要一個標準，已被全球廣泛采用。）

 

其它還有GB/T8924-2005《纖維增強塑料燃燒性能試驗方法 氧指數法》、ASTM D2863、GB/T 5169.16、GB/T 5169.17、GB 4943.1等等。

 

其中94-V是UL94里面的垂直燃燒試驗分級標準，主要分為V0、V1、V2三個級別（GB2408-2008里面垂直試驗也是V0、V1、V2三個級別），UL94還有5VA和5VB兩個級別，也是塑料阻燃等級中的最高級別。不同的級別要求的技術指標也不一樣。

 

樣品制備

 

對于成品試驗，試樣應由能代表產品的模塑樣品切割而成，也可采用與模塑產品一樣的工藝進行制備，或采用其他適宜的方法。如果無法制備試樣，則應該進行針焰試驗。進行任何一種切割操作后，要仔細地從表面上去除灰塵和顆粒，切割邊緣應精細地砂磨，使其具有平滑的光潔度。

 

對于材料試驗，對不同顏色、厚度、密度、分子量、各向異性或類別，或含有不同添加劑或填充/增強材料的試樣進行試驗時，其結果可能不同。

對于條狀試樣，條狀試樣尺寸應為：長125 mm±5 mm，寬13.0 mm±0.5 mm，而厚度通常應提供材料的最小和最大的厚度，但厚度不應超過13 mm。邊緣應平滑同時倒角半徑不應超過1.3 mm。也可采用有關各方協商一致的其他厚度，但是需要注明（具體見下圖）。

 

 

試驗方法

 

以下具體介紹各方法的狀態(tài)調節(jié)、試驗步驟、計算方式以及試驗分級判定的相關規(guī)定。

 

狀態(tài)調節(jié)

通常采用下列條件：

1）一組三根條狀試樣，應在（23±2）℃和（50±5）%相對濕度下至少狀態(tài)調節(jié)48 h。一旦從狀態(tài)調節(jié)中移出試樣，應在1 h以內測試試樣；

2）所有試樣應在（15~35）℃和（45~75）%相對濕度的實驗室環(huán)境中進行試驗。

 

試驗步驟

1）測量三根試樣，每個試樣在垂直于樣條縱軸處標記兩條線，各自離點燃端（25±1）mm和（100±1）mm；

2）在離25 mm標線最遠端夾住試樣，使其縱軸近似水平而橫軸與水平成45°±2°的夾角，如下圖3所示。在試樣的下面夾住一片呈水平狀態(tài)的金屬絲網，試樣的下底邊與金屬絲網間的距離為（10±1）mm，而試樣的自由端與金屬絲網的自由端對齊。每次試驗應清除先前試驗遺留在金屬絲網上的剩余物或使用新的金屬絲網；

 

3）如果試樣的自由端下彎同時不能保持（10±1）mm的距離時，應使用下圖4所示的支撐架。把支撐架放在金屬絲網上，使支撐架支撐試樣以保持（10±1）mm的距離，離試樣自由端伸出的支撐架的部分近似10 mm。在試樣的夾持端要提供足夠的間隙，以使支撐架能在橫向自由地移動；

4）使噴燈的中心軸線垂直，把噴燈放在遠離試樣的地方，同時調整噴燈，使噴燈達到穩(wěn)定的狀態(tài)；

5）保持噴燈管中心軸與水平面近似成45°角同時斜向試樣自由端，把火焰加到試樣自由端的底邊，此時噴燈管的中心軸線與試樣縱向底邊處于同樣的垂直平面上。噴燈的位置應使火焰侵入試樣自由端近似6 mm的長度；

6）隨著火焰前端沿著試樣進展，以近似同樣的速率回撤支撐架，防止火焰前端與支撐架接觸，以免影響火焰或試樣的燃燒；

7）不改變火焰的位置施焰（30±1）s，如果低于30 s試樣上的火焰前端達到25 mm處，就立即移開火焰。當火焰前端達到25 mm標線時，重新啟動計時器；

8）在移開試驗火焰后，若試樣繼續(xù)燃燒，記錄經過的時間t，單位為秒，火焰前端通過100 mm標線時，要記錄損壞長度L為75 mm。如果火焰前端通過25 mm標線但未通過100 mm標線的，要記錄經過的時間t，單位為秒，同時還要記錄25 mm標線與火焰停止前標痕間的損壞長度L，單位為毫米；

9）另外再試驗兩個試樣；

10）如果第一組三個試樣中僅一個試樣不符合要求，應再試驗另一組三個試樣。第二組所有試樣應符合相關級別的判據。

計算

火焰前端通過100 mm標線時，每個試樣的線性燃燒速率v，單位為毫米每秒，采用下式計算：

v=60L/t

其中：

v—線性燃燒速率，單位為毫米每秒（mm/s）；

L—根據步驟8）記錄的損壞長度，單位為毫米（mm）；

t—根據步驟8）記錄的時間，單位為秒（s）。

 

分級

根據下面給出的判據，應將材料分成HB、HB40和HB75（HB=水平燃燒）級。

HB級材料應符合下列判據之一：

a）移去引燃源后，材料沒有可見的有焰燃燒；

b）在引燃源移去后，試樣出現連續(xù)的有焰燃燒，但火焰前端未超過100 mm標線；

c）如果火焰前端超過100 mm標線，但厚度3.0 mm~13.0 mm，其線性燃燒速率未超過40 mm/min，或厚度低于3.0 mm時未超過75 mm/min；

d）如果試驗的厚度為（3.0±0.2）mm的試樣，其線性燃燒速率未超過40 mm/min，那么降至1.5 mm最小厚度時，就應自動地接受為該級。

HB40級材料應符合下列判據之一：

a）移去引燃源后，沒有可見的有焰燃燒；

b）移去引燃源后，試樣持續(xù)有焰燃燒，但火焰前端未達到100 mm標線；

c）如果火焰前端超過100 mm標線，線性燃燒速率不超過40 mm/min。

HB75級材料，如果火焰前端超過100 mm標線，線性燃燒速率不應超過75 mm/min。