塑料材料防火等级 FOR *UL 94* 总体 可燃性 UL94 等级是应用最广泛的塑料材料可燃性能标准。它用来评价材料在被点燃后熄灭的 能力。根据燃烧速度、燃烧时间、抗滴能力以及滴珠是否燃烧可有多种评判方法。每种被测材料 根据颜色或厚度都可以得到许多值。当选定某个产品的材料时，其 UL 等级应满足塑料零件壁部 分的厚度要求。 UL 等级应与厚度值一起报告，只报告 UL 等级而没有厚度是不够的。 塑料阻燃等级由 HB ， V-2 ， V-1,V-0,5VB 向 5VA 逐级递增： HB ： UL94 标准中最底的阻燃等级。要求对于 3 到 13 毫米厚的样品，燃烧速度小于 40 毫米 每分钟；小于 3 毫米厚的样品，燃烧速度小于 70 毫米每分钟；或者在 100 毫米的标志前熄灭。
V-2 ：对样品进行两次 10 秒的燃烧测试后，余焰 & 余燃在 60 秒内熄灭。滴落的微粒可点燃棉花。 V-1 ：对样品进行两次 10 秒的燃烧测试后，余焰 & 余燃在 60 秒内熄灭。滴落的微粒不可点燃棉 花。 V-0 ：对样品进行两次 10 秒的燃烧测试后，余焰 & 余燃在 30 秒内熄灭。滴落的微粒不可点燃棉 花。 5VB: 对样品进行五次 5 秒的燃烧测试后 , 余焰 & 余燃在 60 秒内熄灭。滴落的微粒不可点燃棉花。 对于块状样品允许被烧穿 . 5VA: 对样品进行五次 5 秒的燃烧测试后 , 余焰 & 余燃在 30 秒内熄灭。滴落的微粒不可点燃棉花。
对于块状样品不允许被烧穿 . 这在各个安全标准里面有要求的，比如 IT 设备要求如下： 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. 其它所有零件 : V-2 以上或 HF-2 以上 ; f. 例外情形 : 下述零件与电子零件 ( 限会在失误状况下 , 因温度过高而引燃的电子零件 ) 若相隔 13mm 以上 , 或 是相互间以至少 V-1 等级之障碍物隔开 , 则其耐燃等级要求如下 :
I. 小型的齿轮 , 凸轮 , 皮带 , 轴承及其它小零件 , 不须防火证明 ;
II. 空气载液的导管 , 粉状物容器及发泡塑料零件 , 防火等级为 HB 以上或 HBF 以上 g. 下述件不须防火证明 : I. 胶带 ; II. 已获认证零件 ;
III. 密封于无开孔且体积小于 0.06m 金属壳内之零件 ; IV. 仪表壳 , 仪表面 , 指示灯或宝石 , 置于至少 V-1 等级的 PCB 上的 IC, 晶体管 , 光耦合 器及其它小零件的外壳 .
阻燃等级的定义 UL 认证分几个等级 ? 是如何表示各等级 ? 下面是详细资料： 美国阻燃材料标准及测试方法 美国阻燃材料标准为 ANSI/UL-94-1985 标准 UL94 试验共有五种： 1 ． B 级的水平燃烧试验 2 ． 94V-0 、 94V-1 、 94V-2 级的垂直燃烧试验 3 ． 94 5-V 级的垂直燃烧试验 4 ． 用辐射板的火焰蔓延指数试验（按 ASTM E 162 的标准测定这里不作介绍） 5 ． 94VTM-0,94VTM-1,94VTM-2 级的垂直燃烧试验（ VTM 指极薄的材料这里不作介绍） 现分述如下： 94HB 级的水平燃烧试验方法： 本试验采用长 127mm ，宽 12.7mm ，最大厚度 12.7mm ，最小厚度 3.05mm 的小条状试样。在 无通风的试验箱中进行。
评为 94HB 级的材料，试样厚度为 12.7mm 时，在 76.2mm 标距上的燃 烧速度不大于 38.1mm/min ，或试样厚度小于 3.05mm 时，燃烧速度不大于 38.1mm/min 或在达到 102mm 标线之前，必须停止燃烧。 94V-0 、 94V-1 、 94V-2 级的垂直燃烧试验方法 UL94 中的垂直燃烧试验根据样品燃烧时间，熔滴是否引燃脱脂棉等试验结果，把聚合物材料 定为 V-2,V-1,V-0 和 5-V 四个级别，其中以 V-2 级为最低阻燃级， 5-V 级为最高阻燃级。先介绍 94V-0 、 94V-1 、 94V-2 级试验方法。 此试验用小条试样长 127mm ，宽 12.7mm ，最大厚度 12.7mm 。在无通风试验箱中进行。试样 上端（ 6.4mm 的地方）用支架上的夹具夹住，并保持试样的纵轴垂直。试样下端距灯嘴 9.5mm ， 距干燥脱脂棉表面 305mm. 。将本生灯点燃并调节至产生 19mm 高的蓝色火焰，把本生灯火焰置 于试样下端，点火 10s ，然后移去火焰（离试样至少 152mm 远），并记下试样有焰燃烧时间。
若移去火焰后 30s 内试样的火焰熄灭，必须再次将本生灯移到试样下面，重新点燃试样点火 10s ， 然后再次移开本生灯火焰，并记下试样的有焰燃烧和无焰燃烧的续燃时间。若试样熔滴有烟棵里， 让其落入试样下 305mm 的脱脂棉上，看其是否引燃脱脂棉。若脱脂棉着火，评级时应考虑其因 素。 具体分级指标如下。 级别 测试项目 94V-0 94V-1 94V-2 1 十次点燃总有焰燃烧时间最大值（ S ） 50 250 250 2 个别的有焰燃烧时间最大值（ s ） 10 30 30 3 无焰燃烧时间 (s) 30 60 60 4 有焰熔滴 无 无 允许仅短时燃烧 94 5-V 级的垂直燃烧试验方法 94 5-V 级垂直燃烧试验分 A 法和 B 法两种（ A 法为试条， B 法为试片），是比 94V-0 、 94V-1 、 94V-2 测试更严格的实验方法。 以 A 法为例，将试条（ 127mm ╳ 12.7mm ）上端 6.4mm 处夹住并保持其纵轴垂直，喷灯安装 在灯座的斜面上，使等于垂直线 20 度角。火焰总高度调至 127mm ，点火 5 秒，再移开 5 秒， 如此重复操作，直到试样承受点火 5 次。在第 5 次移开火焰后，观察并记录如下各项：
（ 1 ）有焰加无焰燃烧的持续时间。
（ 2 ）试样被烧毁或损伤的距离。
（ 3 ）在试验期间试样是否熔滴颗粒。
（ 4 ）在燃烧后和冷却时立即观察试样的变形和物理强度。 94 5-V 垂直燃烧试验分级指标如下 测试项目 方法 第 5 次点火后任一试样的燃烧时间颗粒 有无燃烧的熔滴，另取一组 5 个试样 再作试验第二次试验的要 A 法 不超过 60 秒 无 5 个试样中有一个 不符合要求 所有试样都符合要求 B 法 同上 同上 同上 同上 以上介绍的是美国 ANST/UL94-1985 试验方法。 不同用途对阻燃性有不同要求，一般说来，人们总希望材料的阻燃性级别高一些。但事实上 各种阻燃测试方法都有其局限性，其结论都是相对的。因此并不是阻燃级别越高越好，例如通常 认为 UL94 V-0 级的材料比 V-2 级的好。然而某些电器产品要求材料具有抗电弧点燃性，这时 V-2 级就比 V-0 级好。因为 94V-2 级塑料不会在电作用下形成导电而结焦，从而大大降低了着火 的可能性，而 94 V-0 级塑料则相反。 大多数的塑料尤其是通用塑料都容易燃烧，即其阻燃性不好。衡量塑料阻燃性能的好坏，一 般要用如下的指标来衡量。
（1）氧指数（OI） 氧指数：塑料试样在 N2-O2 的混合气体中保持连续的阻燃所需的最低氧气体积分数，具体计 算公式如下： OI=[O2]/{[O2]+N2}；其中[N2]和[O2]代表两种气体的流量。 塑料的氧指数 越小，说明其连续燃烧所需氧气的浓度越低，材料越易燃烧；反之，塑料的氧指数越大，说 明其连续燃烧所需氧气的浓度高，材料越不易燃。 一般认为：当 OI 小于 22 时，为易燃性 塑料；当 OI 在 22-27 之间时，为自熄性塑料；当 OI 大于 27 时，为难燃塑料。一般而言塑 料的 OI 都达不到 27，而阻燃场合对塑料的 OI 要求都在 30 左右，因此大部分树脂都需要进 行阻燃改性处理。
（2）美国的 UL-94 标准 美国的 UL-94 标准的测试方法为观察塑料在直接接触火源时的燃烧情况，并划分为三个级 别。
（1）V0 级：燃烧的塑料离火后 10s 熄灭，并不引燃其下方 30cm 处的药棉。
（2）V1 级：离火后 10-30s 熄灭，并不燃其下方 30cm 处的药棉。
（3）V2 级：离火后 30s 熄灭，并引燃其下方 30cm 处的药棉。 在我国主要是使用氧指数来表示阻燃性，可是目前我公司的产品主要是依靠美国的 UL-94 来表示的。
塑料的燃烧过程是一个极其复杂的热氧化反应的过程，导致塑料燃烧的基本要素为热、氧 和可燃性气体。
（1）第一阶段：热引发过程。外部热源或火源的热量导致塑料发生从固态到液态的相态变 化。
（2）第二阶段：热降解过程。塑料吸收的热量足以克服分子内原子间一些弱小键能时，开 始发生降解，其实质为空气中氧存在下的一种自由基链式反应，反应结果可发生可燃性气体。
（3）第三阶段：燃烧过程。热降解反应发生的可燃气体浓度达到着火极限后，与氧气相遇， 当塑料吸收的热量足以使可燃气体燃烧时，可引发塑料燃烧，并从局部向整体扩散。此时对 易燃塑料而言，即使去掉火源，燃烧也将继续。 我公司研制的阻燃母粒分别用于 PP、PE、 PS、ABS 等，使用操作简单效果优良，产品分散性好。 使用配比建议 PP、PE、VO 级的添加 10 份左右。ABS、PS、VO 级添加 10-15 份左右。主要根据客户的需求自行调整。 主要技术 指标： 序号 项目 技术指标 1 外观 颗粒均匀、色泽一致 2 阻燃性 V0、V1、V2 3 耐热性 ≥4 级 4 耐光性 7-8 级
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