《燃烧性能的测试》PPT课件

5）评判标准：表7-1 评判条件 每个单独样品的余焰时间t1或t2 5个样品总的余焰时间t1+t2
第二次取走火焰后每个样品余焰加余灼时间t2+t3 是否烧及支架 燃烧颗粒或滴落物是否点燃铺底棉花
V-0 ≤10s ≤50s
≤30s 无 无
V-1 ≤30s ≤250s
≤60s 无 无
V-2 ≤30s ≤250s
每组总的有焰燃烧时间，s 40 29 25 27 25 27 25 21 16
3）燃烧气体对水平燃烧性能的影响 表7-4
燃气种类Βιβλιοθήκη PMMA燃烧速度，mm/min
LDPE
PE硬泡沫塑料
甲烷
34.5
26.9
丙烷
34.6
27.4
丁烷
35.1
26.6
石油液化乞
35.3
26.4
75
4) 老化天处燃理气对垂直燃烧性能的影响：表7-5
和无焰燃烧时间
1) 块状试样：施加火焰时间5s，熄火5s，重复5次,纪录试样是否烧穿
标准
5VA
5VB
有焰燃烧时间+无焰燃烧时间t1+t2
60s
60s
是否引燃脱脂棉
否
否
块状试样是否被烧穿
否
是
7.2 水平燃烧
应用标准：UL 94，ASTM D635， ASTM D4986， ISO 1210，ISO 3852，IEC 60695，GB/T 2408，GB/T 8332
应超过13mm。
试样环境调节：UL94和ASTM D3801规定一组 样要在23±2℃，50 ± 5%RH环境下处理40小时 ，另外一组样在70℃环境下处理168小时，两组 样同时可以达到的等级为试样的最终等级。其他 标准只要求在23±2℃，50 ±5%RH环境下处理16 小时以上，不对70℃条件下处理作要求。
75
煤气
74.4
材料 3240层压板 3025层压板
未老化试样总燃烧时间 有老化试样总燃烧时间
（s）
（s）
150
414
46
二次加焰后燃烧至夹具
水平垂直燃烧箱
7.3 汽车材料水平燃烧
应用标准：SAE J369，ISO 3795，FMVSS 302，GM 9070P，
GB/T 8410，TL1010，DIN57200）
4) 燃烧过程：
火焰高度20mm
第一次施加火焰时间3s，记录余焰时间t1
第二次施加火焰时间3s，记录余焰时间t2和余灼时间t3
评判条件
每个单独样品的有焰燃烧时间t1或t2 5个样品总的有焰燃烧时间t1+t2
第二次取走火焰后每个样品余焰加余 灼时间t2+t3
是否烧及支架
燃烧颗粒或滴落物是否点燃铺底棉花
UL 94 HBF还要求另加一组样在70℃环境下处理168小时，两组样同 时可以达到的等级为试样的最终等级。 对于软质材料，可用支撑架、网来支撑试样
例子1：UL 94 HB
1）试验装置 : 垂直/水平燃烧装置 2）试样尺寸：长:125mm, 宽:13mm, 厚: 0.8mm, 1.6mm, 3.2mm 3）样品预处理:
应用范围：汽车工程塑料、汽车内饰件 燃烧方式：本生灯（9.5mm和0.9mm两种燃烧口内径） 火焰能量：低能量20~25mm;中能量125mm 试样要求：356*102*3.2(mm),也可根据实际制品协商
，但厚度不应超过13mm。有效燃烧宽度为50mm(其中 ISO3795和GB/T8410规定最小可接受尺寸为：宽度313mm 的产品其长度必须要356mm；宽度60-100mm的其 长度至少为138mm)。试样数量5个
30s 否 小于60mm
水平/垂直燃烧影响因素： 1）厚度对垂直燃烧的影响 表7-2
材料名称
试样厚度，mm
0.8
MPPO
1.6
2）厚度对水平燃烧的影响 表37.2-3
每组总的有焰燃烧时间，s 45 38 23
材料名称 ABS PMMA LDPE
试样厚度，mm 0.8 1.6 3.2 3 6 12.7 3 6 12.7
燃烧性能的测试
燃烧的过程
一、塑料的燃烧过程
塑料的燃烧过程是一个复杂的热氧化反应，导致燃烧的基本要素为
热、氧和可燃气体。
一般认为，塑料的燃烧经历了如下三个阶段。
第一阶段：热引发过程。来自外部的热源或火源的热量导致塑料发生
相太变化（即从固态转化为液态）和化学变化。
第二阶段： 热降解过程。这一过程为吸热反应，当塑料吸收的热量足
燃烧性能的测试
按燃烧过程来分: a) 着火性试验 b) 表面火焰传播试验 c) 发热量试验 d) 发烟量试验 e) 耐火性试验 f) 燃烧分解气体的分析试验
按测试方法可分为: a) 垂直燃烧 b) 水平燃烧 c) 氧指数试验 d) 烟密度 e) 炽热棒法 f) 闪点和自燃点的测试
7.1 垂直燃烧
材料阻燃性的一般描述参数
(1)点燃性和可燃性：即被引燃的难易程度； (2)火焰传播速度：即火焰沿材料表面的蔓延速度； (3)耐火性：即火穿透材料构件的速度； (4)释放速度（HRR）：即材料燃烧时放出的热量和放出的速度； (5)自熄的难易程度； (6)生烟性：包括生烟量，烟的释放速度及烟的组成； (7)有毒气体的生成：包括气体量、释放速度及组成
生降解
以克服分子内原子间某些弱小键能时，塑料开始发
自由基
反应。这种反应的实质是在空气中氧存在下的一种
体易燃
链式反应，反应的结果产生气相可燃物体如各种单
烃类等。
第三阶段：引燃过程。当第二阶段热降解反应生成可燃物的浓度达到着
火极限后，与大气中的氧气相遇。
阻燃机理
塑料中按一定比例加入阻燃剂，可使氧指数增大，阻燃效果明显。当然， 氧指数只是表示材料可燃性和阻燃剂的阻燃性，还应采用一系列的参量，如热自燃 临界参量、热点燃能量、热自燃温度等。一般说来，含有阻燃剂的塑料在燃烧时， 阻燃剂是在不同反应区域内（气相、*凝聚相）多方面起作用的。对于不同材料， 阻燃剂的作用也可能不同。
开始计时，记录时间t。若在30s内已燃烧至25mm标线，应退火并开始计时。
5）结果：
HBF：1火焰传播速度小于40mm/min
2火焰在125mm线前熄灭
标准 有焰燃烧时间
每根试样的无焰燃烧时间 脱脂棉是否被引燃 烧损长度
HF-1 4/5 小于2s；1/5小于 10s
30s 否 小于60mm
HF-2 4/5小于2s；1/5小于10s
燃烧速度计算公式： V = 60L/t
a. 燃烧在25mm标线前熄灭，不用计算燃烧速度。 b. 燃烧在25mm和100mm标线之间熄灭，燃烧长度为第一标线到
熄灭点的距离。 c. 燃烧在100mm标线后熄灭，燃烧长度和时间按25mm和100mm
标线之间的计算。
例子2：UL 94 HBF， HF-1，HF-2 (ASTM D 4986 or ISO/DIS 9772.3)
1）试验装置 : 垂直/水平燃烧装置
2）试样尺寸：长:150mm, 宽:50mm,
3）样品预处理:
第一组: 放置在23±2℃, RH50±5%的环境下处理40h以上
第二组: 70±2℃的烘箱中处理168h
4）燃烧过程：
火焰高度38mm，一次施加火焰时间60s，从燃烧到第一条标线(25mm)时
阻燃剂的作用机理比较复杂。但其目的总是以物理和化学的途径来切断燃烧循环。 阻燃剂对燃烧反应的影响表现在如下几方面：
（1） 位于凝聚相内的阻燃剂吸热分解，从而使凝聚相内的相对温度减慢上升， 以延缓塑料的热分解温度，利用阻燃剂热分解时生成的不燃性气体的气化热来降低 温度。
（2） 阻燃剂受热分解，释放出捕获燃烧反应中的·OH（羟基）自由基的阻燃剂， 使按自由基链式反应进行的燃烧过程终止链锁反应。
4)
块状试样：150mm×150mm
5) 样品预处理:
6)
第一组: 放置在23±2℃, RH50±5%的环境下处理40h以上
7)
第二组: 70±2℃的烘箱中处理168h
8) 4) 燃烧过程：火焰高度125mm，内部蓝色火焰40mm
9) 帮状试样：第一次施加火焰时间5s，熄火5s，重复5次，纪录有焰燃烧时间
第一组: 放置在23±2℃, RH50±5%的环境下处理40h以上 第二组: 70±2℃的烘箱中处理168h（UL 94 HBF需要，
UL 94 HB不需要） 4）燃烧过程：
火焰高度20mm，一次施加火焰时间30s，从燃烧到第一条标线 (25mm)时开始计时，记录时间t。若在30s内已燃烧至25mm标线，应 退火并开始计时。 5）结果：
≤60s 无 有
例子2：UL 94 VTM-0 VTM-1 VTM-2测试
(ASTM D 4804 or ISO 9773)
试验装置 : 垂直/水平燃烧装置
试样尺寸：长200mm, 宽50mm,
样品预处理:
第一组: 放置在23±2℃, RH50±5%的环境下处理40h以上
第二组: 70±2℃的烘箱中处理168h
VTM-0 ≤10s ≤50s ≤30s
无 无
VTM-1 ≤30s ≤250s ≤60s
无 无
VTM-2 ≤30s ≤250s ≤60s
无 有
1) 例子3：UL 94 5VA 5VB测试(ASTM D 5048 or ISO 10351)
2) 试验装置 : 垂直/水平燃烧装置
3) 试样尺寸：棒状试样：长125mm, 宽13mm,
淡黃色，透明或不透明、 耐衝擊
POM
易
不熄滅
例子1：UL 94 V-0 V-1 V-2测试（ASTM D 3801, IEC 707, or ISO 1210)