鹤壁市天丰电器有限公司
OR *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.
這在各個安全標準裏面有要求的,比如IT設備要求如
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.其他所有零件: V-2以上或HF-2以上;
f. 例外情形: 下述零件與電子零件(限會在失誤狀況
下,因溫度過高而引燃的電子零件)若相隔13mm以
上,或是相互間以至少V-1等級之障礙物隔開,則其耐
燃等級要求如下: I.小型的齒輪,凸輪,皮帶,軸承及其
它小零件,不須防火證明;II.空氣載液的導管,粉狀物
容器及發泡塑膠零件,防火等級為HB以上或HBF以
上
g.下述件不須防火證明:I. 膠帶; II. 已獲認證零件;
III.密封于無開孔且體積小於0.06m 金屬殼內之零
件; IV.儀錶殼,儀錶面,指示燈或寶石,置於至少V-1等
級的PCB上的IC,電晶體,光耦合器及其它小零件的
外殼.
【阻燃等級的定義】
UL認證分幾個等級?是如何表示各等級?下面是詳細資料:
美國阻燃材料標準及測試方法
美國阻燃材料標準為ANSI/UL-94-1985
UL94試驗共有五種:
1.B級的水準燃燒試驗
2.94V-0、94V-1、94V-2級的垂直燃燒試驗
3.94 5-V級的垂直燃燒試驗
4.用輻射板的火焰蔓延指數試驗(按ASTM E162 的標準測定這裏不作介紹)
5.94VTM-0,94VTM-1,94VTM-2級的垂直燃燒
試驗(VTM指極薄的材料這裏不作介紹)
現分述如下:
94HB級的水準燃燒試驗方法:本試驗採用長
127mm,寬12.7mm,最大厚度12.7mm,最小厚度3.05mm的小條狀試樣。在無通風的試驗箱中
進行。評為94HB級的材料,試樣厚度為12.7mm 時,在76.2mm標距上的燃燒速度不大於
38.1mm/min,或試樣厚度小於3.05mm時,燃
燒速度不大於38.1mm/min或在達到102mm
標線之前,必須停止燃燒。
94V-0、94V-1、94V-2級的垂直燃燒試驗方法 UL94
中的垂直燃燒試驗根據樣品燃燒時間,熔滴是否引燃脫脂棉等試驗結果,把聚合物材料定為V-2,V-1,V-0 和5-V四個級別,其中以V-2級為最低阻燃級,5-V級為最高阻燃級。先介紹94V-0、94V-1、
94V-2級試驗方法。
此試驗用小條試樣長127mm,寬12.7mm,最厚
度12.7mm。在無通風試驗箱中進行。試樣上端
(6.4mm的地方)用支架上的夾具夾住,並保
持試樣的縱軸垂直。試樣下端距燈嘴9.5mm,
距乾燥脫脂棉表面305mm.。將本生燈點燃並調
節至產生19mm高的藍色火焰,把本生燈火焰置
於試樣下端,點火10s,然後移去火焰(離試樣
至少152mm遠),並記下試樣有焰燃燒時間。
若移去火焰後30s內試樣的火焰熄滅,必須再次
將本生燈移到試樣下面,重新點燃試樣點火10s ,然後再次移開本生燈火焰,並記下試樣的有焰燃燒和無焰燃燒的續燃時間。若試樣熔滴有煙棵裏,讓其落入
試樣下305mm的脫脂棉上,看其是否引燃脫脂
棉。若脫脂棉著火,評級時應考慮其因素。具體
分級指標如下。
級別
測試項目
94V-0 94V-1 94V-2
1.十次點燃總有焰燃燒時間最大值(S)50 250 250
2 .個別的有焰燃燒時間最大值(s)10 30 30
3 .無焰燃燒時間(s) 30 60 60
4 有焰熔滴無無允許僅短時燃燒【94 5-V級的
垂直燃燒試驗方法】94 5-V級垂直燃燒試驗分
A法和B法兩種(A法為試條,B法為試片),是比
94V-0、94V-1、94V-2測試更嚴格的實驗方法。 以A法為例,將試條(127mm╳12.7mm)上
端6.4mm處夾住並保持其縱軸垂直,噴燈安裝
在燈座的斜面上,使等於垂直線20度角。火焰總
高度調至127mm,點火5 秒,再移開5秒,如
此重複操作,直到試樣承受點火5次。在第5次移
開火焰後,觀察並記錄如下各項:
(1)有焰加無焰燃燒的持續時間。
(2)試樣被燒毀或損傷的距離。
(3)在試驗期間試樣是否熔滴顆粒。
(4)在燃燒後和冷卻時立即觀察試樣的變形和物理強度。
94 5-V垂直燃燒試驗分級指標如下
測試項目
方法
第5次點火後任一試樣的燃燒時間顆粒有無燃燒的熔滴,另取一組5個試樣再作試驗第二次試驗的A 法不超過60秒無5個試樣中有一個不符合要求所有試樣都符合要求B法同上同上同上同上
以上介紹的是美國ANST/UL94-1985試驗方法。
不同用途對阻燃性有不同要求,一般說來,人們總希望材料的阻燃性級別高一些。但事實上各 種阻燃測試方法都有其局限性,其結論都是相對的。因此並不是阻燃級別越高越好,例如通常認為
UL94 V-0級的材料比V-2級的好。然而某些電
器產品要求材料具有抗電弧點燃性,這時V-2級就比V-0級好。因為94V-2級塑膠不會在電作用下形成導電而結焦,從而大大降低了著火的可能性,而94 V-0級塑膠則相反。大多數的塑膠尤其是通用塑膠都容易燃燒,即其阻燃性不好。衡量塑膠阻燃性能的好壞,一般要用如下的指標來衡量。
(1)氧指數(OI)
氧指數:塑膠試樣在N2-O2的混合氣體中保持連續的阻燃所需的最低氧氣體積分數,具體計算公式
如下:OI=[O2]/{[O2]+N2};其中[N2]和[O2]代表兩種氣體的流量。 塑膠的氧指數越小,說明其連續燃燒所需氧氣的濃度越低,材料越易燃燒;反之,塑膠的氧指數越大,說明其連續燃燒所需氧氣的濃度高,材料越不易燃。一般認為:當OI小於22時,為易燃性塑膠;當OI在22-27之間時,為自熄性塑膠;當OI大於27時,為難燃塑膠。一般而言塑膠的OI都達不到27,而阻燃場合對塑膠的OI要求都在30左右,因此大部分樹脂都需要進行阻燃改性處理。
(2)美國的UL-94標準
美國的UL-94
標準的測試方法為觀察塑膠在直接接觸火源時的燃燒情況,並劃分為三個級別。
(1)V0 級:燃燒的塑膠離火後10s熄滅,並不引燃其下方30cm處的藥棉。
(2)(2)V1級:離火後10-30s熄滅,並不燃其下方30cm處的藥棉。
(3)V2級:離火後30s熄滅,並引燃其下方30cm 處的藥棉。
在我國主要是使用氧指數來表示阻燃性,可是目前我公司的產品主要是依靠美國的UL-94來表示的。
塑膠的燃燒過程是一個極其複雜的熱氧化反應的過程,導致塑膠燃燒的基本要素為熱、氧和可燃性氣體。
(1)第一階段:熱引發過程。外部熱源或火源的熱量導致塑膠發生從固態到液態的相態變化。
(2)第二階段:熱降解過程。塑膠吸收的熱量足以克服分子內原子間一些弱小鍵能時,開始發生降解,其實質為空氣中氧存在下的一種自由基鏈式反應,反應結果可發生可燃性氣體。
(3)第三階段:燃燒過程。熱降解反應發生的可燃氣
體濃度達到著火極限後,與氧氣相遇,當塑膠吸收的熱量足以使可燃氣體燃燒時,可引發塑膠燃燒,並從局部向整體擴散。此時對易燃塑膠而言,即使去掉火源,燃燒也將繼續。
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OR *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.
這在各個安全標準裏面有要求的,比如IT設備要求如
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.其他所有零件: V-2以上或HF-2以上;
f. 例外情形: 下述零件與電子零件(限會在失誤狀況
下,因溫度過高而引燃的電子零件)若相隔13mm以
上,或是相互間以至少V-1等級之障礙物隔開,則其耐
燃等級要求如下: I.小型的齒輪,凸輪,皮帶,軸承及其
它小零件,不須防火證明;II.空氣載液的導管,粉狀物
容器及發泡塑膠零件,防火等級為HB以上或HBF以
上
g.下述件不須防火證明:I. 膠帶; II. 已獲認證零件;
III.密封于無開孔且體積小於0.06m 金屬殼內之零
件; IV.儀錶殼,儀錶面,指示燈或寶石,置於至少V-1等
級的PCB上的IC,電晶體,光耦合器及其它小零件的
外殼.
【阻燃等級的定義】
UL認證分幾個等級?是如何表示各等級?下面是詳細資料:
美國阻燃材料標準及測試方法
美國阻燃材料標準為ANSI/UL-94-1985
UL94試驗共有五種:
1.B級的水準燃燒試驗
2.94V-0、94V-1、94V-2級的垂直燃燒試驗
3.94 5-V級的垂直燃燒試驗
4.用輻射板的火焰蔓延指數試驗(按ASTM E162 的標準測定這裏不作介紹)
5.94VTM-0,94VTM-1,94VTM-2級的垂直燃燒
試驗(VTM指極薄的材料這裏不作介紹)
現分述如下:
94HB級的水準燃燒試驗方法:本試驗採用長
127mm,寬12.7mm,最大厚度12.7mm,最小厚度3.05mm的小條狀試樣。在無通風的試驗箱中
進行。評為94HB級的材料,試樣厚度為12.7mm 時,在76.2mm標距上的燃燒速度不大於
38.1mm/min,或試樣厚度小於3.05mm時,燃
燒速度不大於38.1mm/min或在達到102mm
標線之前,必須停止燃燒。
94V-0、94V-1、94V-2級的垂直燃燒試驗方法 UL94
中的垂直燃燒試驗根據樣品燃燒時間,熔滴是否引燃脫脂棉等試驗結果,把聚合物材料定為V-2,V-1,V-0 和5-V四個級別,其中以V-2級為最低阻燃級,5-V級為最高阻燃級。先介紹94V-0、94V-1、
94V-2級試驗方法。
此試驗用小條試樣長127mm,寬12.7mm,最厚
度12.7mm。在無通風試驗箱中進行。試樣上端
(6.4mm的地方)用支架上的夾具夾住,並保
持試樣的縱軸垂直。試樣下端距燈嘴9.5mm,
距乾燥脫脂棉表面305mm.。將本生燈點燃並調
節至產生19mm高的藍色火焰,把本生燈火焰置
於試樣下端,點火10s,然後移去火焰(離試樣
至少152mm遠),並記下試樣有焰燃燒時間。
若移去火焰後30s內試樣的火焰熄滅,必須再次
將本生燈移到試樣下面,重新點燃試樣點火10s ,然後再次移開本生燈火焰,並記下試樣的有焰燃燒和無焰燃燒的續燃時間。若試樣熔滴有煙棵裏,讓其落入
試樣下305mm的脫脂棉上,看其是否引燃脫脂
棉。若脫脂棉著火,評級時應考慮其因素。具體
分級指標如下。
級別
測試項目
94V-0 94V-1 94V-2
1.十次點燃總有焰燃燒時間最大值(S)50 250 250
2 .個別的有焰燃燒時間最大值(s)10 30 30
3 .無焰燃燒時間(s) 30 60 60
4 有焰熔滴無無允許僅短時燃燒【94 5-V級的
垂直燃燒試驗方法】94 5-V級垂直燃燒試驗分
A法和B法兩種(A法為試條,B法為試片),是比
94V-0、94V-1、94V-2測試更嚴格的實驗方法。 以A法為例,將試條(127mm╳12.7mm)上
端6.4mm處夾住並保持其縱軸垂直,噴燈安裝
在燈座的斜面上,使等於垂直線20度角。火焰總
高度調至127mm,點火5 秒,再移開5秒,如
此重複操作,直到試樣承受點火5次。在第5次移
開火焰後,觀察並記錄如下各項:
(1)有焰加無焰燃燒的持續時間。
(2)試樣被燒毀或損傷的距離。
(3)在試驗期間試樣是否熔滴顆粒。
(4)在燃燒後和冷卻時立即觀察試樣的變形和物理強度。
94 5-V垂直燃燒試驗分級指標如下
測試項目
方法
第5次點火後任一試樣的燃燒時間顆粒有無燃燒的熔滴,另取一組5個試樣再作試驗第二次試驗的A 法不超過60秒無5個試樣中有一個不符合要求所有試樣都符合要求B法同上同上同上同上
以上介紹的是美國ANST/UL94-1985試驗方法。
不同用途對阻燃性有不同要求,一般說來,人們總希望材料的阻燃性級別高一些。但事實上各 種阻燃測試方法都有其局限性,其結論都是相對的。因此並不是阻燃級別越高越好,例如通常認為
UL94 V-0級的材料比V-2級的好。然而某些電
器產品要求材料具有抗電弧點燃性,這時V-2級就比V-0級好。因為94V-2級塑膠不會在電作用下形成導電而結焦,從而大大降低了著火的可能性,而94 V-0級塑膠則相反。大多數的塑膠尤其是通用塑膠都容易燃燒,即其阻燃性不好。衡量塑膠阻燃性能的好壞,一般要用如下的指標來衡量。
(1)氧指數(OI)
氧指數:塑膠試樣在N2-O2的混合氣體中保持連續的阻燃所需的最低氧氣體積分數,具體計算公式
如下:OI=[O2]/{[O2]+N2};其中[N2]和[O2]代表兩種氣體的流量。 塑膠的氧指數越小,說明其連續燃燒所需氧氣的濃度越低,材料越易燃燒;反之,塑膠的氧指數越大,說明其連續燃燒所需氧氣的濃度高,材料越不易燃。一般認為:當OI小於22時,為易燃性塑膠;當OI在22-27之間時,為自熄性塑膠;當OI大於27時,為難燃塑膠。一般而言塑膠的OI都達不到27,而阻燃場合對塑膠的OI要求都在30左右,因此大部分樹脂都需要進行阻燃改性處理。
(2)美國的UL-94標準
美國的UL-94
標準的測試方法為觀察塑膠在直接接觸火源時的燃燒情況,並劃分為三個級別。
(1)V0 級:燃燒的塑膠離火後10s熄滅,並不引燃其下方30cm處的藥棉。
(2)(2)V1級:離火後10-30s熄滅,並不燃其下方30cm處的藥棉。
(3)V2級:離火後30s熄滅,並引燃其下方30cm 處的藥棉。
在我國主要是使用氧指數來表示阻燃性,可是目前我公司的產品主要是依靠美國的UL-94來表示的。
塑膠的燃燒過程是一個極其複雜的熱氧化反應的過程,導致塑膠燃燒的基本要素為熱、氧和可燃性氣體。
(1)第一階段:熱引發過程。外部熱源或火源的熱量導致塑膠發生從固態到液態的相態變化。
(2)第二階段:熱降解過程。塑膠吸收的熱量足以克服分子內原子間一些弱小鍵能時,開始發生降解,其實質為空氣中氧存在下的一種自由基鏈式反應,反應結果可發生可燃性氣體。
(3)第三階段:燃燒過程。熱降解反應發生的可燃氣
體濃度達到著火極限後,與氧氣相遇,當塑膠吸收的熱量足以使可燃氣體燃燒時,可引發塑膠燃燒,並從局部向整體擴散。此時對易燃塑膠而言,即使去掉火源,燃燒也將繼續。