以下术语和定义适用于本标准
1.1一个接一个的火焰,移除点火源后,材料在特定条件下持续燃烧。
1.2后燃时间后燃时间t1,t2余焰持续时间。
1.3余焰后流在火焰终止后,或者当没有火焰产生时,在移除点火源后,在规定的试验条件下,材料将继续发光。
1.4余焰时间t3余焰持续时间。
水平燃烧试验仪
矩形条状试样的一端固定在水平或垂直夹具上,另一端暴露在规定的试验火焰中。通过测量线性燃烧速率来评估样品的水平燃烧行为。通过测量剩余火焰的燃烧范围和余焰时间以及燃烧颗粒的滴落来评价样品的垂直燃烧行为。
2.1规定条件下的材料燃烧试验对于比较不同材料的相对燃烧行为、控制制造过程或评价燃烧特性的变化具有重要意义。获得的测试结果取决于样品的形状和方向、样品的周围环境和点火条件。
测试的主要特点是水平或垂直放置样品,样品的放置可以区分材料的易燃程度。
试验方法a,水平燃烧(HB),样品处于水平位置,适用于评估燃烧范围和/或火焰传播速率,如线性燃烧速率。
试验方法b,垂直燃烧(v),样品处于垂直位置,适用于评估试验火焰除后的燃烧程度。
注1:水平燃烧(HB)法和垂直燃烧(V)法所得结果不等价。
注2:该方法所得结果与GB/T 5166.17—2002规定的5VA和5VB燃烧试验结果不等效,因为该试验的火焰强度约低10倍。
2.2根据本标准获得的结果不能用于描述或评估特定材料或形状在实际火灾条件下的火灾危险性。在评价火灾风险时,需要考虑许多因素,如燃料分布、燃烧强度(放热率)、燃烧产物和环境因素,包括火源强度、材料暴露方向和通风条件。
2.3根据本标准测量的燃烧行为受许多因素的影响,例如密度、材料的各向异性和样品的厚度。
2.4如果在施加火焰后没有点燃,一些样品可能会收缩或变形。在这种情况下,需要其他样本才能获得有效结果。如果不能获得有效的结果,这些材料就不适合用这个标准来评价。
注:薄而软的样品以及未被火焰点燃但已收缩的样品应采用ISO 9773:1998法。
2.5某些塑料的燃烧行为随时间变化,可以进行适当的老化,并可以进行老化前后的试验。优选的烘箱条件是70℃±2℃7天。也可以使用各方约定的其他老化时间和温度,但应在测试报告中注明。
该设备由以下部分组成
3.1实验室通风柜/测试室
实验室通风柜/试验箱的内部容积应至少为0.5m3。试验箱应能观察试验,同时不应有风,但空气应能通过样品,以便在燃烧过程中进行正常的热循环。试验箱的内表面应该是黑色的。当面向试验箱背面的照度计放置在样品位置时,记录的照度值应低于20lx。为了安全和方便,试验箱应配备排气装置(可全关闭),如排气扇,以除潜在的有毒燃烧产物。试验期间应关闭排气装置,并在试验后立即打开,以除燃烧残留物。此时,可能需要强制关闭风门。
注意:可以在试验箱中放置一面镜子来观察样品的背面。
3.2实验室喷灯
实验室喷灯应符合IEC 60695-11-4: 2004火焰甲、乙或丙的要求
注:在ISO 10093:1998,点火燃烧器P/PF2(50W)被描述。
3.3环形支架
环形支架上应提供夹紧或等效装置,以调整样品的位置。
3.4计时设备
计时设备的分辨率至少应为0.5s
3.5测量尺
刻度应以毫米为单位
3.6金属丝网
钢丝网应为20目(每25毫米约20个孔),由直径为0.40毫米至0.45毫米的钢丝制成,并切割成直径约为125毫米的方形块
3.7控制室
条件控制室应能保持23℃±2℃和50%±5%的相对湿度。
3.8微米
千分尺的分辨率至少为0.01毫米..
3.9支架
对于非自支撑试件,应使用支撑框架。
3.10干燥试验箱
干燥试验箱内应有无水氯化钙或其他干燥剂,温度应保持在23℃±2℃,相对湿度不应超过20%。
3.11空气循环烘箱
空气循环烘箱应提供70℃±2℃的处理温度,并应提供每小时不少于5次的通风速率,除非相关标准中另有规定。
3.12棉垫
衬垫应该由%脱脂棉制成。
注:这种棉花通常称为手术脱脂棉或脱脂棉。
4.1成品测试
试样应从能代表产品的模制样品上切下。它也可以通过与模制产品相同的方法制备,或者通过其它合适的方法制备,例如根据GB/T 17034.1—1999的铸造或注射成型,根据GB/T 9352—2008或GB/T5471—2008的压缩成型或压铸。
如果上述任一种方法都不能制备样品,则应采用GB/T 5166.5—1997中的针焰试验进行型式试验。
任切割操作后,小心除表面的灰尘和颗粒;切割边缘应该用砂纸仔细打磨,使其表面光滑。
4.2材料测试
当测试具有不同颜色、厚度、密度、分子量、各向异性或类别的样品,或含有不同添加剂或填充/增强材料的样品时,结果可能不同。
应使用以密度、熔体流动和填料/增强材料含量为上下限值的样品。如果试验结果属于同一燃烧试验等级,则可认为样品代表该范围内的材料。如果代表该材料范围的样品测试结果不能产生相同的燃烧测试等级,则测试结果限于密度、熔体流动和填料/增强材料含量为极值的材料。此外,应测试具有中等密度、熔体流动和填料/增强材料含量的样品,以确定每个燃烧等级所代表的范围。
如果测试结果产生相同等级的燃烧测试,则认为未着色样品和有机或无机颜料重量多的样品代表该等级的颜色范围。当某些颜料影响可燃特性时,也应测试含有这些颜料的样品。待测试的样品应为:
a)没有着色剂;
b)含有多的有机颜料;
c)含有多的无机颜料;
d)含有对燃烧特性有害的色素。
4.3条状样品
条状试样的尺寸应为长125毫米5毫米,宽11.0毫米0.5毫米,厚度一般应提供材料的小和大厚度,但厚度不得超过13毫米。边缘应光滑,倒角半径不得超过1.3毫米..也可使用相关方同意的其他厚度,但应在测试报告中注明。
方法a应准备至少6个样品,方法b应准备20个样品。
5.1状态调整
除非相关标准另有要求,一般采用以下条件:
5.1.一组三个条形样品应在23℃±2℃和50%±5%相对湿度下至少调节48小时。一旦样品从条件调整箱中取出(见3.7),在1小时内测试样品(见GB/T2918—1998)。
5.1.2所有样品应在15℃ ~ 35℃、相对湿度45% ~ 75%的实验室环境中进行测试。
5.2步
5.2.1测量三个样品,每个样品标有两条垂直于花键纵轴的直线,分别距点火端25毫米1毫米和100毫米1毫米。
Ul94立式和卧式阻燃测试仪适用标准
5.2.2将样品夹在离标记线25毫米的远端,使其纵轴近似水平,其横轴与水平面成45° 2的夹角。水平金属丝网夹在样品下面(见3.6)。样品下底边与金属丝网的距离为10毫米±1毫米,样品的自由端与金属丝网的自由端对齐。在每次试验中,应除先前试验中残留在金属丝网上的残留物,或使用新的金属丝网。
5.2.3如果试样的自由端向下弯曲,并且不能保持5.2.2中规定的10毫米±1毫米的距离。将支撑架放在金属丝网上,使支撑架支撑样品的距离为10毫米±1毫米,距离支撑架从样品自由端伸出的部分约10毫米。样品的夹紧端应留有足够的间隙,以便支撑架能在横向自由移动。
5.2.4使燃烧器的中心轴线垂直,将燃烧器远离样品放置,同时调整燃烧器(见3.2),使燃烧器达到稳定状态。如有争议,使用测试火焰A作为参考或仲裁测试火焰。
5.2.5保持喷管的中心轴与水平面成大约45°角,并向样品的自由端倾斜。向样品自由端的底边添加火焰。此时,喷管的中心轴和样品的纵向底边在同一垂直面上。喷灯的位置应使火焰侵入样品自由端约6mm。
5.2.6当火焰前端(见5.2.5)沿着样品前进时,以大致相同的速度抽出支撑框架,以防止火焰前端接触支撑框架,以免影响火焰或样品的燃烧。
5.2.7在不改变火焰位置的情况下,施加火焰30s±1s。如果土壤样品的火焰前端在30s以下达到25mm,立即除火焰。当火焰前沿达到25毫米标记线时,重新启动计时器(见3.4)
注意:将喷灯从样品上移开150毫米是令人满意的。
5.2.8移除试验火焰后,如果样品继续燃烧,以秒为单位记录经过时间t。当火焰前端通过100毫米标记线时,记录损坏长度l为75毫米。如果火焰前端穿过25毫米标记线,但未能穿过100毫米标记线,则以秒为单位记录经过时间t,并以毫米为单位记录火焰停止前25毫米标记线和标记线之间的损坏长度l。
5.2.9测试另外两个样品。
5.2.10如果一组三个样品中只有一个(见4.3)不符合5.4.1和5.4.2的标准,则应再次测试另一组三个样品。第二组中的所有样品应符合相关等级的标准。
5.3计算
每个样品的线性燃烧速率v,单位为毫米/秒,由公式(1)计算:
其中:
V——线性燃烧速率,单位为毫米/秒(mm/s);
L——根据5.2.8记录的损坏长度,单位为毫米(mm);
T——根据5.2.8记录的时间,单位为秒(s)。
注:线性速率的单位制单位是米/秒,而实际使用的单位是毫米/秒。
5.4分级
根据下面给出的标准,材料应分为HB、HB40和HB75(HB=水平燃烧)。
5.4.1 HB级材料应符合以下标准之一:
a)移除点火源后,材料没有可见的火焰燃烧;
b)去除点火源后,样品有持续的火焰燃烧,但火焰前端不超过100mm标记线;
c)火焰前端超过100mm标线,但厚度为1.0mm~11.0mm,其线性燃烧速率不超过40mm/min,或厚度小于1.0mm,不超过75mm/min;;
d)如果厚度为1.0毫米±0.2毫米的试样的线性燃速不超过40毫米/分钟,则应自动接受小厚度为1.5毫米
5.4.2 HB40级材料应满足以下标准之一:
a)点火源移除后,没有可见的燃烧火焰;
b)去除点火源后,样品继续火焰燃烧,但火焰前端未达到100mm标记线;
c)如果火焰前端超过100毫米标记线,线性燃烧速率不得超过40毫米/分钟。
5.4.3对于HB75级材料,如果火焰前端超过100毫米标记线,线性燃烧速率不应超过75毫米/分钟。
5.5测试报告
试验报告应包括以下内容:
a)表明采用本标准;
b)待测产品的详细说明,包括制造商的名称、编号或代号和颜色;
c)样品厚度,准确到0.1毫米;;
d)标称表观密度(仅适用于硬质泡沫材料);
e)相对于样本大小的各向异性方向;
f)状态调整处理;
g)试验前除切割、修整和状态调整外的其他处理;
h)施加火焰后,指示样品是否有持续燃烧;
I)指示火焰前端是否通过25毫米和100毫米标记线;
j)火焰前端通过25毫米但未通过100毫米标记线的样品,其燃烧时间和损伤长度;
k)对于火焰前锋达到或超过100毫米标记线的样品,平均燃烧速率v;
l)指示样品中是否有燃烧的颗粒或液滴落下;
m)注明支撑架是否用于软样品;
n)通过等级(见5.4)。
6.1状态调整
除非相关标准另有要求,否则应采用以下条件。
6.1.一组五个条形样品应在23℃±2℃和50%±5%相对湿度下至少调节48小时。一旦从条件调整试验箱中取出,试样应在1小时内进行试验(见GB/T 2918—1998)。
6.1.2一组五个带材样品应在75℃±2℃的空气循环烘箱中老化168小时±2小时,然后在干燥试验箱中冷却至少4小时(见3.10)。一旦从干燥试验箱中取出,样品应在30分钟内进行测试。
6.1.3工业层压材料可以在125℃±2℃下调节24h,而不是6.1.2中所述的状态调节。
6.1.4所有样品应在15℃ ~ 35℃、相对湿度45% ~ 75%的实验室环境中进行测试。
6.2步
6.2.1用垂直纵轴夹住样品的上端,长度为6mm,使样品的下端比水平棉花层高300mm±10mm(见3.12)。棉花层厚度未压实,大小约为50毫米×50毫米×6毫米,大质量为0.08克。
6.2.2燃烧器管的纵轴处于垂直状态。将燃烧器放置在远离样品的地方,调节燃烧器(见3.2),使其产生符合a、B或c的50W测试火焰。等待5min,以稳定燃烧器状态。如有争议,应使用试验火焰A作为参考或仲裁试验火焰。
6.2.3显示了样品、操作者和喷灯之间的排列方向。
6.2.4保持燃烧器管中心轴线垂直,将火焰中心加到样品底边中点,使燃烧器顶部比该点低10mm±1mm,保持10s±0.5s,必要时根据样品长度和位置的变化,在垂直面内移动燃烧器。
注:对于长度在燃烧器火焰作用下发生变化的样品,使用小的指示标尺保持燃烧器顶端与样品主要部分之间的距离为10毫米是一种令人满意的方法。
如果在火焰应用过程中熔化或燃烧的物质从样品中滴落,将喷灯倾斜45°,并从样品下方抽出足够的距离,以防止滴落的物质进入灯管。同时,灯管出口中心与样品残留部分的距离仍为10mm±1mm,线性滴落物可忽略不计。在样品上施加火焰10s±0.5s后,立即将喷灯收回足够的距离以避免影响样品,并开始用计时设备以秒为单位测量余焰时间t1。注意并记录t1。
注:测量t1时,符合将喷灯从样品中抽出150 mm的要求。
6.2.5样品的后焰熄灭后,立即将测试火焰再次放在样品下,保持燃烧器管的中心轴处于垂直位置,燃烧器顶部保持在样品底部以下10毫米±1毫米的距离处10秒±0.5秒。如有必要,如6.2.3所述,移除喷灯以移除液滴。第二次对样品施加火焰10s±0.5s后,立即熄灭火炬或将其移动到离样品足够远的地方,以免影响样品。同时,使用计时设备开始测量样品的后燃时间t2和余焰时间t3,准确到秒。记录t2、t3和t2+ t3。还要注意并记录是否有任颗粒从样品上掉落,并观察棉垫(见3.12)是否被点燃。
注1:测量并记录残焰时间t2,然后继续测量残焰时间t2与余焰时间t3之和,即t2+ t3。不重新调整计时设备记录t3符合要求。
注2:测量t2和t3时,将喷灯从样品上移开150毫米就足够了
6.2.6重复该步骤,直到根据6.1.的状态调整的五个样品和根据6.1.2的状态调整的五个样品被测试。
6.2.7如果在给定条件下处理的一组五个样品中只有一个不满足某一分类的所有标准,则应测试另一组经过相同状态调整处理的五个样品。作为余焰时间tf的总秒数,如果总余焰时间V-0级为51s~55s,V-1和V-2级为251s~255s,则应增加一组五个样品进行测试。第二组中的所有样品应满足该等级中规定的所有标准。
6.2.8一些材料可以根据ISO 9773:1998进行测试,因为在进行该测试时,它们的厚度、变形、收缩或对夹具的燃烧。
注:根据GB/T 12003.1—1989,V-2级PA66材料的粘度应低于96%硫酸测得的225毫升/克或90%甲酸测得的210毫升/克。此外,如果相对粘度分别大于225毫升/克或210毫升/克,模塑样品的相对粘度不应低于所提供类型的相对粘度的70%。
6.3计算
对于在两种条件下处理的每五个样品,该组的总后燃时间tf由公式(2)计算:
其中:
Tf——总余焰时间,单位为秒(s);
T1,I——ith样品的一次后燃时间,单位为秒(s);
T2,I——ith样品的第二次余燃时间,单位为秒(s)。
6.4分级
根据样品的行为和表1所示的标准,材料分为V-0、V-1和V-2等级(V=垂直燃烧)。
6.5测试报告
a)注明对本标准的引用;
待测试材料的详细说明,包括制造商的名称代码和颜色;
样品厚度,准确到0.1毫米;;
d)标称表观密度(限硬质泡沫塑料);
e)相对于样品尺寸的各向异性方向;
f)状态调整处理;
g)试验前除切割、修整和状态调整以外的其他处理;
每个样本的t1、t2、t3和t2+t3的值;
I)两组五个样品在两个状态调整处理中的总后燃时间TF(见6.1.和9 . 1 . 2);
j)指示是否有颗粒或液滴从样品中落下,以及它们是否点燃棉垫;
k)指示样品是否烧到夹持端;
l)额定等级(见6.4)。
如果根据第6条所述的垂直燃烧试验(v),试样因其厚度而变形、收缩或燃烧至夹紧端,则可用第5条所述的水平燃烧试验替代该材料,或使用ISO 9773:1998软材料的垂直燃烧试验方法。