常(cháng)用塑料(liào)的阻燃等(děng)級分類
塑(sù)料是現(xiàn)代生產(chǎn)生(shēng)活(huó)中的(dí)常用(yòng)材料,但易燃特性在電子,交通(tōng)等場(cháng)景(jǐng)中存在安全(quán)隱患(huàn) —— 阻燃等級(jí)是衡(héng)量塑(sù)料防火性(xìng)能(néng)的核心(xīn)指標(biāo),直接決定材(cái)料的適(shì)用(yòng)場景(jǐng)。目前(qián)全(quán)球通用的判定標(biāo)準是美國 UL94(國內對(duì)應 GB/T 2408),該(gāi)標準通過標準化(huà)燃燒(shāo)測試,對塑料的阻燃性(xìng)能(néng)進(jìn)行(háng)清晰(xī)分(fēn)級(jí)。
一(yī),塑料阻燃等(děng)級的(dí)核心(xīn)判(pàn)定(dìng)邏(luó)輯(jí)
阻燃等級通(tōng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化(huà)燃(rán)燒測(cè)試(shì) + 量化指標判(pàn)定:
核(hé)心(xīn)測試分兩(liǎng)類(lèi):垂直燃燒(適(shì)用(yòng)於硬質塑(sù)料),水平(píng)燃燒(適(shì)用(yòng)於(yú)軟(ruǎn)質塑料及(jí)薄(báo)膜)。
關鍵(jiàn)判(pàn)定(dìng)指(zhǐ)標:燃燒(shāo)持(chí)續(xù)時(shí)間,自(zì)熄(xī)能力,熔滴(dī)的引(yǐn)燃風(fēng)險(xiǎn),燃(rán)燒速(sù)度(dù)。
補充量化參考:氧指數(OI)—— 材(cái)料(liào)維(wéi)持燃(rán)燒所需(xū)的最低(dī)氧濃度,數值(zhí)越高(gāo)阻燃性越強(通(tōng)用分級:OI<21% 為易(yì)燃(rán)材料(liào),21%≤OI<27% 為(wéi)可(kě)燃材(cái)料,27%≤OI<32% 為(wéi)難(nán)燃材料,OI≥32% 為高(gāo)難燃材(cái)料)。
注:同一種塑料的厚度會(huì)影(yǐng)響等(děng)級(jí)結(jié)果(guǒ),標(biāo)注等(děng)級(jí)時(shí)需同(tóng)步注明試(shì)樣(yàng)厚(hòu)度,例如(rú) “UL94 V-0 @ 1.5mm”。

二,UL94 標準下的主(zhǔ)流阻燃等級分(fēn)類
UL94 將阻燃等(děng)級分(fēn)為兩大體係,適(shì)配(pèi)不同類(lèi)型的塑料:
(一)垂(chuí)直(zhí)燃燒測試等(děng)級(適配硬質塑料(liào))
測試方法(fǎ):將試樣垂直固(gù)定,用(yòng)規(guī)定(dìng)功率(shuài)火焰(yàn)(常(cháng)規(guī) 50W,高(gāo)等(děng)級(jí)測(cè)試用 500W)點燃試樣(yàng)頂(dǐng)端兩(liǎng)次(每次(cì)持(chí)續(xù) 10 秒(miǎo)),依據燃(rán)燒(shāo)表(biǎo)現(xiàn)分級:
V-0 級(高(gāo)阻燃等(děng)級)
測試判定標準:兩(liǎng)次(cì)點燃(rán)後(hòu),單(dān)次燃(rán)燒時(shí)長≤10 秒,總燃(rán)燒時長(cháng)≤50 秒(miǎo);無(wú)熔滴,或(huò)熔滴無(wú)法引(yǐn)燃(rán)下方(fāng) 300mm 處的(dí)脫脂(zhī)棉(mián);試(shì)樣不(bù)會燒(shāo)至頂部夾(jiā)具(jù)。
適用場(cháng)景:斷路器(qì)外殼,鋰電(diàn)池隔膜基材等關鍵安全部件。
V-1 級(中(zhōng)高阻燃(rán)等級)
測試(shì)判定標(biāo)準:兩(liǎng)次點燃(rán)後,單(dān)次燃(rán)燒時長≤30 秒(miǎo),總(zǒng)燃(rán)燒時(shí)長≤250 秒(miǎo);熔滴無(wú)法(fǎ)引(yǐn)燃脫脂棉。
適用(yòng)場景:電(diàn)機外(wài)殼,充電樁外(wài)殼等(děng)對阻燃有明(míng)確(què)要(yào)求的結構(gòu)件。
V-2 級(jí)(常(cháng)規阻(zǔ)燃等(děng)級(jí))
測(cè)試判(pàn)定標(biāo)準:燃(rán)燒時長(cháng)要求(qiú)與(yǔ) V-1 級一致(zhì),但允(yǔn)許熔滴(dī)引燃脫(tuō)脂棉(mián)。
適(shì)用場(cháng)景(jǐng):家(jiā)電(diàn)外殼(ké),接綫端子等非(fēi)核(hé)心阻燃部(bù)件(jiàn)。
5VA/5VB 級(極高阻燃等(děng)級(jí))
采(cǎi)用(yòng) 500W 大(dà)功率火(huǒ)焰測(cè)試:5VA 級要求燃燒(shāo)後無明顯餘焰,無熔(róng)滴,不燒穿試樣;5VB 級(jí)允許(xǔ)少量(liáng)熔滴,可燒(shāo)穿(chuān)試樣(yàng)。
適(shì)用場(cháng)景(jǐng):軌(guǐ)道交通內飾(shì),航(háng)空部件(jiàn)等高危場景。

(二)水平燃燒(shāo)測試(shì)等(děng)級(適(shì)配(pèi)軟(ruǎn)質塑料(liào)及薄膜)
測(cè)試方(fāng)法:將試(shì)樣(yàng)水平(píng)放置,點(diǎn)燃試樣一端,通(tōng)過燃燒速(sù)度判(pàn)定(dìng)等級,僅包(bāo)含(hán) 1 個基礎(chǔ)等(děng)級:
HB 級(基礎阻(zǔ)燃等(děng)級(jí))
細(xì)分(fēn)為 HB40,HB75 兩個子級(jí):
HB40:試樣厚度(dù)≤3mm 時,燃(rán)燒速度≤40mm/min;
HB75:試(shì)樣厚(hòu)度≥3mm 時,燃(rán)燒速度(dù)≤75mm/min,或(huò)燃(rán)燒至(zhì) 50mm 標記處自(zì)行熄滅。
適(shì)用場(cháng)景:包裝(zhuāng)材料,普(pǔ)通日用品外殼(ké)等(děng)低風(fēng)險(xiǎn)場(cháng)景(jǐng)。
三,常(cháng)用塑料(liào)的(dí)典型阻(zǔ)燃(rán)等級(jí)
不同(tóng)塑(sù)料基(jī)材的(dí)分(fēn)子(zǐ)結(jié)構與阻燃(rán)改性難度(dù)不同,典(diǎn)型阻燃(rán)等(děng)級如下(xià):
PC(聚碳(tàn)酸酯(zhǐ)):添(tiān)加溴(xiù)係 / 磷(lín)係(xì)阻(zǔ)燃劑(jì)後(hòu),可穩(wěn)定達到 V-0 級,部分(fēn)高(gāo)端(duān)配方(fāng)可(kě)達到(dào) 5VA 級,氧(yǎng)指數(shù)≥32%(高難(nán)燃(rán))。
ABS:常(cháng)規阻(zǔ)燃改性後可(kě)達到(dào) V-0 級,氧(yǎng)指(zhǐ)數(shù) 28%-30%(難(nán)燃(rán));簡易改性(xìng)配方可達(dá)到(dào) V-1/V-2 級。
PP(聚(jù)丙烯):本(běn)身易燃(氧(yǎng)指數約(yuē) 17%),普(pǔ)通阻(zǔ)燃(rán)改性後(hòu)多達(dá)到 V-2 級(jí),采(cǎi)用(yòng)復合阻燃體係可提升(shēng)至 V-1 級(jí),少數高端配(pèi)方(fāng)可(kě)達(dá)到 V-0 級。
PVC(聚氯(lǜ)乙(yǐ)烯):因含氯(lǜ)元素,未添(tiān)加(jiā)阻燃劑即可達(dá)到 HB 級;添加(jiā)氫氧(yǎng)化(huà)鋁等(děng)阻燃(rán)劑後可提(tí)升(shēng)至(zhì) V-0 級,氧指(zhǐ)數(shù)≥30%。
PA(聚(jù)酰胺,尼龍(lóng)):阻燃改性後(hòu)可(kě)達(dá)到(dào) V-0 級(jí),氧指數 29%-31%(難(nán)燃),適(shì)用於(yú)高溫場(cháng)景(jǐng)的(dí)電(diàn)子部件(jiàn)(如(rú)連(lián)接器,繼(jì)電(diàn)器外殼(ké))。
總(zǒng)結(jié)
選用(yòng)塑料阻(zǔ)燃等級(jí)的核心原則是 “場(cháng)景適配”:關(guān)鍵安全部件(jiàn)優先選擇(zé) V-0 級及(jí)以上,普通(tōng)日(rì)用(yòng)品可選(xuǎn)用 HB 級(jí);同時需(xū)兼(jiān)顧(gù)環(huán)保合(hé)規(guī)性(當前(qián)鹵(lǔ)係阻(zǔ)燃(rán)劑逐(zhú)步受限(xiàn),無(wú)鹵(lǔ)阻(zǔ)燃材(cái)料(liào)為主流趨(qū)勢(shì))。UL94 標準的(dí)等(děng)級體(tǐ)係(xì)是(shì)塑料選(xuǎn)材(cái)中通(tōng)用(yòng)的阻燃性能判(pàn)定依據,明確(què)等(děng)級(jí)對應的測(cè)試指標與(yǔ)適用場景,可(kě)保障材料使(shǐ)用(yòng)的安(ān)全(quán)性與(yǔ)合規性(xìng)。
