阻燃水平垂直燃燒測試儀

阻燃水平垂直燃燒測試儀符合標(biāo)準(zhǔn)
1、水平燃燒測試：UL94HB(ASTM)D653,IEC60695-11-10，IEC6070、ISO1210
2、垂直燃燒測試：UL 94 V-0, V-1、或V-2 (ASTM D 3801,
IEC 60695-11-10, IEC 60707, ISO 1210)
3、500w (125mm) 垂直燃燒測試：5VA 或5VB (ASTM D 5048, IEC 60695-11-20,
IEC 60707, ISO 9772) 500 W(125mm)
4、薄材料垂直燃燒測試：VTM-0, VTM-1, 或VTM-2 (ASTM D 4804, ISO 9773)
5、水平發(fā)泡材料燃燒試驗：HF- 1, HF-2 、HBF (ASTM D 4986, ISO 9772)。
6、燃燒器：ASTM D 5025 ，ASTM D 5207，ISO10093，ISO103351
7.電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗：GB/T18380
箱體及夾具特點(diǎn)
1、尺寸：寬 1200mm × 深 600mm × 高 1400mm ，排氣孔Φ 100mm；
2、區(qū)容積： 大于0.75m 3 背景黑色（確保試驗有充足空氣供應(yīng)）
3、烤漆處理：內(nèi)部黑色烤漆（按標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計）耐腐蝕
4、備由試驗部分和控制部分組成，采用一體化設(shè)計，方便現(xiàn)場安裝調(diào)試及試驗
5、大型鋼化玻璃試驗觀察窗，美觀大方，便于觀察測試試樣燃燒狀態(tài)
6、工業(yè)外觀設(shè)計，試驗操作采用人性化工學(xué)設(shè)計，便于觸及試樣，燃燒器拉桿設(shè)計，易于操作。
7、所有夾具：由304不銹鋼制作，美觀耐腐蝕，夾具為水平燃燒及垂直燃燒一體化設(shè)計；作方便；省空間
8、304不銹鋼火焰高度標(biāo)尺
9、不銹鋼尺1mm精度

阻燃水平垂直燃燒測試儀原理

將長方形條狀試樣的一端固定在水平或垂直夾具上，其另一端暴露于規(guī)定的試驗火焰中。通過測量線性燃燒速率，評價試樣的水平燃燒行為；通過測量其余焰和余輝時間燃燒的范圍和燃燒顆粒滴落情況，評價試樣的垂直燃燒行為。

試驗的意義

在規(guī)定的條件下的材料燃燒試驗對比較不同材料的相對燃燒行為、控制制造工藝或評價燃燒特性的變化具有重要意義。獲得的試驗結(jié)果取決于試樣的形狀、方向和試樣周圍環(huán)境以及引燃條件。

試驗的主要特點(diǎn)是將試樣水平或垂直放置，試樣的放置可以區(qū)分材料可燃性的程度。

試驗方法A，水平燃燒(HB)，試樣處于水平位置，適用于評價燃燒范圍和（或）火焰?zhèn)鞑ニ俾剩缇€性燃燒速率。

試驗方法B，垂直燃燒(V)，試樣處于垂直位置，適用于評價試驗火焰移去后燃燒程度。

注1：水平燃燒(HB)方法和垂直燃燒(V)方法所獲得的結(jié)果不等效。

注2：本方法所獲得的結(jié)果與GB/T  5169.17—2002規(guī)定的5VA和5VB燃燒試驗的所得結(jié)果不等效，因為本試驗火焰的強(qiáng)度大約低10倍。

按本標(biāo)準(zhǔn)獲得的結(jié)果，不能用于描述或評價實際著火條件下具體材料或具體形狀所出現(xiàn)的著火危險。著火危險的評價需要考慮諸多的因素，諸如燃料分布、燃燒強(qiáng)度（熱釋放速率）、燃燒產(chǎn)物和環(huán)境因素，包括火源的強(qiáng)度、材料暴露的方向和通風(fēng)條件。

按本標(biāo)準(zhǔn)測量的燃燒行為受諸多因素，諸如，密度、材料的各向異性和試樣的厚度的影響。

某些試樣，在施加火焰后未點(diǎn)燃，可能發(fā)生收縮或變形，在這種情況下，要求使用其他的試樣以獲得有效的結(jié)果。如果不能獲得有效的結(jié)果，這些材料不適宜使用本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。

注：對薄而軟的試樣，以及施加火焰未點(diǎn)燃但有一個以上試樣發(fā)生收縮，應(yīng)采用ISO 9773：1998進(jìn)行試驗。

某些塑料的燃燒行為隨時間而變化，因此，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦匣ζ淅匣昂筮M(jìn)行試驗。優(yōu)選的烘箱條件是70℃±2℃處理7d，也可以使用有關(guān)各方協(xié)商*的其他老化時間和溫度，但應(yīng)在試驗報告中注明。

設(shè)備

設(shè)備由下列部分組成

實驗室通風(fēng)櫥/試驗箱

實驗室通風(fēng)櫥/試驗箱其內(nèi)部容積至少為0.5m3。試驗箱應(yīng)能觀察到試驗，同時應(yīng)無風(fēng)，但燃燒時空氣應(yīng)能通過試樣進(jìn)行正常的熱循環(huán)。試驗箱的內(nèi)表面應(yīng)呈現(xiàn)暗色。當(dāng)用一個面向試驗箱后面的照度計置于試樣位置時，記錄的照度值應(yīng)低于20lx（勒克斯）。為了安全和方便，試驗箱應(yīng)配有抽風(fēng)裝置（能*閉合），如抽氣扇，以除去可能有毒的燃燒產(chǎn)物。抽風(fēng)裝置在試驗時應(yīng)關(guān)閉，試驗后立即打開，以除去燃燒殘余物，此時可能需要一個強(qiáng)制關(guān)閉的風(fēng)門。

注：在試驗箱中可放一面鏡子，以觀察試樣后面。

實驗室噴燈

實驗室噴燈應(yīng)符合IEC  60695-11-4：2004火焰A、B或C的要求。

注：ISO  10093：1998時引燃然源噴燈P/PF2(50W)進(jìn)行了描述.

環(huán)形支架

環(huán)形支架上應(yīng)有夾持或等效的裝置，以調(diào)整試樣的位置（見圖1和圖3）。

計時設(shè)備

計時設(shè)備至少應(yīng)有0.5s的分辨率。

量尺

量尺的分度應(yīng)為毫米

金屬絲網(wǎng)

金屬絲網(wǎng)應(yīng)為20目（近似每25mm開孔20個），由直徑0.40mm～0.45mm的鋼絲制成，并且切成近似125mm的方片。

狀態(tài)調(diào)節(jié)室

狀態(tài)調(diào)節(jié)室應(yīng)能保持23℃±2℃和50%±5%的相對濕度。

千分尺

千分尺至少有0.01mm的分辨率。

支撐架

對非自撐試樣應(yīng)使用支撐架（見圖2）。

干燥試驗箱

干燥試驗箱內(nèi)應(yīng)有無水氯化鈣或其他干燥劑，試驗箱應(yīng)能使溫度保持在23℃±2℃、相對濕度不超過20%。

空氣循環(huán)烘箱

空氣循環(huán)烘箱應(yīng)提供70℃±2℃的處理溫度，除非相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定，還應(yīng)提供每小時不低于五次的換氣速率。

棉花墊

該墊應(yīng)由*的脫脂棉制成。

注：這種棉通常稱作外科脫脂棉或脫脂棉。

試樣

成品試驗

試樣應(yīng)由能代表產(chǎn)品的模塑樣品切割而成。也可采用與模塑產(chǎn)品一樣的工藝進(jìn)行制備，或采用其他適宜的方法，例如，按照GB/T  17037.1—1999澆鑄或注塑、按照GB/T  9352—2008或GB/T5471—2008壓塑或壓鑄成需要的形狀。

如果上述任一方法都無法制備試樣，就應(yīng)該利用GB/T  5169.5—1997針焰試驗進(jìn)行型式試驗。

進(jìn)行任何一種切割操作后，要仔細(xì)地從表面上去除灰塵和顆粒；切割邊緣應(yīng)精細(xì)地砂磨，使其具有平滑的光潔度。

材料試驗

對不同顏色、厚度、密度、分子量、各向異性或類別，或含有不同添加劑或填充/增強(qiáng)材料的試樣進(jìn)行試驗時，其結(jié)果可能不同。

釆用密度、熔體流動和填充/增強(qiáng)材料含量為極限值的試樣，如果試驗結(jié)果為相同的燃燒試驗等級，可認(rèn)為此試樣代表此范圍的材料。如果代表此范圍材料的試樣試驗結(jié)果不能產(chǎn)生相同的燃燒試驗等級，那么此結(jié)果*于所試驗的密度、熔體流動和填料/增強(qiáng)材料含量為值的材料。另外，密度、熔體流動和填料/增強(qiáng)材料含量為中間值的試樣應(yīng)試驗，以確定每個燃燒等級所代表的范圍。

如果試驗結(jié)果產(chǎn)生相同的燃燒試驗的等級，就認(rèn)為未著色試樣和按重量計入的具有多有機(jī)或無機(jī)顏料的試樣代表了此等級的顏色范圍。當(dāng)某些顏料影響可燃特性時，也應(yīng)試驗含有那些顏料的試樣。受試的試樣應(yīng)為：

a）  不含著色劑；

b）  含有多的有機(jī)顏料；

c）  含有多的無機(jī)顏料；

條狀試樣

條狀試樣尺寸應(yīng)為：長125mm±5mm，寬13.0mm±0.5mm，而厚度通常應(yīng)提供材料的小和大的厚度，但厚度不應(yīng)超過13mm。邊緣應(yīng)平滑同時倒角半徑不應(yīng)超過1.3mm。也可采用有關(guān)各方協(xié)商*的其他厚度，不過應(yīng)該在試驗報告中予以注明（見圖4）。

方法A少應(yīng)制備6根試樣，方法B應(yīng)制備20根試樣。

試驗方法A——水平燃燒試驗

狀態(tài)調(diào)節(jié)

除非相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)另有要求，通常采用下列條件：

一組三根條狀試樣，應(yīng)在23℃±2℃和50%±5%相對濕度下至少狀態(tài)調(diào)節(jié)48h。一旦從狀態(tài)調(diào)節(jié)箱（見6.7）中移出試樣，應(yīng)在1h以內(nèi)（見GB/T2918—1998）測試試樣。

所有試樣應(yīng)在15℃～35℃和45%～75%相對濕度的實驗室環(huán)境中進(jìn)行試驗。

步驟

測量三根試樣，每個試樣在垂直于樣條縱軸處標(biāo)記兩條線，各自離點(diǎn)燃端25mm±1mm和100mm±1mm。

在離25mm標(biāo)線遠(yuǎn)端夾住試樣，使其縱軸近似水平而橫軸與水平面成45°±2°的夾角，如圖1所示。在試樣的下面夾住一片呈水平狀態(tài)的金屬絲網(wǎng)（見6.6），試樣的下底邊與金屬絲網(wǎng)間的距離為10mm±1mm，而試樣的自由端與金屬絲網(wǎng)的自由端對齊。每次試驗應(yīng)清除先前試驗遺留在金屬絲網(wǎng)上的剩余物或使用新的金屬絲網(wǎng)。

如果試樣的自由端下彎同時不能保持8.2.2規(guī)定的10mm±1mm的距離時，應(yīng)使用圖2所示的支撐架（見6.9）。把支撐架放在金屬絲網(wǎng)上，使支撐架支撐試樣以保持10mm±1mm的距離，離試樣自由端伸出的支撐架的部分近似10mm。在試樣的夾持端要提供足夠的間隙，以使支撐架能在橫向自由地移動。

使噴燈的中心軸線垂直，把噴燈放在遠(yuǎn)離試樣的地方，同時調(diào)整噴燈（見6.2），使噴燈達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。有爭議時，使用A試驗火焰作為參比或仲裁試驗火焰。

保持噴燈管中心軸與水平面近似成45°角同時斜向試樣自由端，把火焰加到試樣自由端的底邊，此時噴燈管的中心軸線與試樣縱向底邊處于同樣的垂直平面上（見圖1）。噴燈的位置應(yīng)使火焰侵入試樣自由端近似6mm的長度。

隨著火焰前端（見8.2.5）沿著試樣進(jìn)展，以近似同樣的速率回撤支撐架，防止火焰前端與支撐架接觸，以免影響火焰或試樣的燃燒。

不改變火焰的位置施焰30s±1s，如果低于30s試樣土的火焰前端達(dá)到25mm處，就立即移開火焰。當(dāng)火焰前端達(dá)到25mm標(biāo)線時，重新啟動計時器（見6.4）

注：把噴燈撤至離試樣150mm處便令人滿意了。

在移開試驗火焰后，若試樣繼續(xù)燃燒，記錄經(jīng)過的時間t，單位為秒，火焰前端通過100mm標(biāo)線時，要記錄損壞長度L為75mm。如果火焰前端通過25mm標(biāo)線但未通過100mm標(biāo)線的，要記錄經(jīng)過的時間t，單位為秒，同時還要記錄25mm標(biāo)線與火焰停止前標(biāo)痕間的損壞長度L，單位為毫米。

 另外再試驗兩個試樣。

 如果*組三個試樣（見7.3）中僅一個試樣不符合8.4.1和8.4.2的判據(jù)，應(yīng)再試驗另一組三個試樣。第二組所有試樣應(yīng)符合相關(guān)級別的判據(jù)。

 計算

火焰前端通過100mm標(biāo)線時，每個試樣的線性燃燒速率v，單位為毫米每秒，采用式（1）計算：

式中：

v——線性燃燒速率，單位為毫米每秒(mm/s)；

L——根據(jù)8.2.8記錄的損壞長度，單位為毫米(mm)；

t——根據(jù)8.2.8記錄的時間，單位為秒(s)。

注：線性速率的SI單位制為米每秒，而實際使用的單位為毫米每秒。

分級

根據(jù)下面給出的判據(jù)，應(yīng)將材料分成HB、HB40和HB75（HB=水平燃燒）級。

 HB級材料應(yīng)符合下列判據(jù)之一：

a）  移去引燃源后，材料沒有可見的有焰燃燒；

b）  在引燃源移去后，試樣出現(xiàn)連續(xù)的有焰燃燒，但火焰前端未超過100mm標(biāo)線；

c）  如果火焰前端超過100mm標(biāo)線，但厚度3.0mm～13.0mm、其線性燃燒速率未超過40mm/min，或厚度低于3.0mm時未超過75mm/min；

d）  如果試驗的厚度為3.0mm±0.2mm的試樣，其線性燃燒速率未超過40mm/min，那么降至1.5mm小厚度時，就應(yīng)自動地接受為該級。

  HB40級材料應(yīng)符合下列判據(jù)之一：

a）  移去引燃源后，沒有可見的有焰燃燒；

b）  移去引燃源后，試樣持續(xù)有焰燃燒,但火焰前端未達(dá)到100mm標(biāo)線；

c）  如果火焰前端超過100mm標(biāo)線，線性燃燒速率不超過40mm/min。

8.4.3  HB75級材料，如果火焰前端超過100mm標(biāo)線，線性燃燒速率不應(yīng)超過75mm/min。

8.5  試驗報告

試驗報告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

a）  注明采用本標(biāo)準(zhǔn)；

b）  標(biāo)識受試產(chǎn)品的詳細(xì)說明，包括制造廠名稱、號碼或代號及顏色；

c）  試樣厚度，精確至0.1mm；

d）  標(biāo)稱表觀密度（僅對硬質(zhì)泡沫材料）；

e）  相對于試樣尺寸的各向異性方向；

f）  狀態(tài)調(diào)節(jié)處理情況；

g）  除切削、修剪和狀態(tài)調(diào)節(jié)外，試驗前的其他處理；

h）  施加火焰后，注明試樣是否有連續(xù)的有焰燃燒；

i）  注明火焰前端是否通過25mm和100mm標(biāo)線；

j）  對于火焰前端通過25mm但未通過100mm標(biāo)線的試樣，其燃燒經(jīng)過的時間和損壞的長度；

k）  對于火焰前端達(dá)到或超過100mm標(biāo)線的試樣，平均燃燒速率v；

l）  注明試樣中是否有燃粒或燃滴下落；

m）  注明柔軟試樣是否使用支撐架；

n）  通過的等級（見8.4）。

試驗方法B——垂直燃燒試驗

狀態(tài)調(diào)節(jié)

除非有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)另有要求，否則應(yīng)采用下列條件。

 一組五根條狀試樣應(yīng)在23℃±2℃和50%±5%的相對濕度下至少狀態(tài)調(diào)節(jié)48h。一旦從狀態(tài)調(diào)節(jié)試驗箱中移出，試樣應(yīng)在1h（見GB/T  2918—1998）之內(nèi)試驗。

一組五根條狀試樣應(yīng)在75℃±2℃的空氣循環(huán)烘箱內(nèi)老化168h±2h，然后，在干燥試驗箱（見6.10）中至少冷卻4h。一旦從干燥試驗箱中移出，試樣應(yīng)在30min之內(nèi)試驗。

 工業(yè)層合材料可以在125℃±2℃狀態(tài)調(diào)節(jié)24h，以代替9.1.2所述的狀態(tài)調(diào)節(jié)。所有試樣應(yīng)在15℃～35℃和45%～75%相對濕度的實驗室環(huán)境中進(jìn)行試驗。

步驟

夾住試樣上端6mm的長度，縱軸垂直，使試樣下端高出水平棉層（見6.12）300mm±10mm，棉層厚度未經(jīng)壓實，其尺寸近似50mm×50mm×6mm，大質(zhì)量為0.08g（見圖3）。

噴燈管的縱軸處于垂直狀態(tài)，把噴燈放在遠(yuǎn)離試樣的地方，同時調(diào)整噴燈（見6.2），使其產(chǎn)生符合IEC  60695-11-4：2004A、B或C的標(biāo)準(zhǔn)50W試驗火焰。等待5min，以使噴燈狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定。有爭議時，應(yīng)使用A試驗火焰作為參比或仲裁試驗火焰。

圖6指明了試樣、操作員和噴燈間的排列方位。

使噴燈管的中心軸保持垂直，將火焰中心加到試樣底邊的中點(diǎn)，同時使噴燈頂端比該點(diǎn)低10mm±1mm，保持10s±0.5s，必要時，根據(jù)試樣長度和位置的變化，在垂直平面移動噴燈。

注：對于在噴燈火焰作用下長度變化的試樣，利用裝于噴燈上的一個小指示標(biāo)尺（見圖5），可以保持噴燈頂端與試樣主體部分間10mm的距離，是一種令人滿意的辦法。

如果在施加火焰過程中，試樣有熔融物或燃燒物滴落，則將噴燈傾斜45°角，并從試樣下方后撤足夠距離，防止滴落物進(jìn)入燈管，同時保持燈管出口中心與試樣殘留部分間距離仍為10mm±1mm，呈線狀的滴落物可忽略不計。對試樣施加火焰10s±0.5s之后，立即將噴燈撤到足夠距離，以免影響試樣，同時用計時設(shè)備開始測量余焰時間t1，單位為秒，注意并記錄t1。

注：測量t1時，將噴燈撤離試樣150mm的距離是符合要求的。

當(dāng)試樣余焰熄滅后，立即重新把試驗火焰放在試樣下面，使噴燈管的中心軸保持垂直的位置，并使噴燈的頂端處于試樣底端以下10mm±1mm的距離，保持10s±0.5s。如果需要，如9.2.3所述的，移開噴燈清除滴落物。在第二次對試樣施加火焰10s±0.5s后，立即熄滅噴燈或?qū)⑵湟齐x試樣足夠遠(yuǎn)，使之不對試樣產(chǎn)生影響同時利用計時設(shè)備開始測量試樣的余焰時間t2和余輝時間t3，準(zhǔn)確至秒。記錄t2，t3及t2+ t3。還要注意和記錄是否有任何顆粒從試樣上落下并且觀察是否將棉墊（見6.12）引燃。

注1：測量和記錄余焰時間t2，然后繼續(xù)測量余焰時間t2和余輝時間t3之總和，即t2+ t3，不重調(diào)計時設(shè)備記錄t3是符合要求的

注2：測量t2和t3時，把噴燈撤離試樣150mm就可以了。

重復(fù)該步驟直到按9.1.1狀態(tài)調(diào)節(jié)過的五根試樣及按9.1.2狀態(tài)調(diào)節(jié)過的五根試樣試驗完畢。

如果在給定條件下處理的一組五根試樣，其中僅一個試樣不符合某種分級的所有判據(jù)，應(yīng)試驗經(jīng)受同樣狀態(tài)調(diào)節(jié)處理的另一組五根試樣。作為余焰時間tf的總秒數(shù)，對于V-0級，如果余焰總時間在51s～55s或?qū)-1和V-2級為251s～255s時，要外加一組五個試樣進(jìn)行試驗。第二組所有的試樣應(yīng)符合該級所有規(guī)定的判據(jù)。

某些材料當(dāng)經(jīng)受這種試驗時，由于它們的厚度、畸變、收縮或會燒到夾具，這些材料（倘若試樣能適當(dāng)成型），可以按照ISO  9773：1998進(jìn)行試驗。

注：提供的V-2級的PA66材料，按GB/T  12006.1—1989以96%硫酸測定的黏度應(yīng)低于225mL/g，或以90%甲酸測定的黏度應(yīng)低于210mL/g。另外，如果相對黏度分別大于225mL/g或210mL/g，模塑試樣的相對黏度不應(yīng)低于所提供類型相對黏度的70%。

計算

由兩種條件處理的各五根試樣，采用式（2）計算該組的總余焰時間tf：

式中：

tf——總的余焰時間，單位為秒(s)；

t1，i——第i個試樣的*個余焰時間，單位為秒(s)；

t2，i——第i個試樣的第二個余焰時間，單位為秒(s)。

分級

根據(jù)試樣的行為，按照表1所示的判據(jù)，把材料分為V-0、V-1和V-2級（V=垂直燃燒）。

試驗報告

試驗報告應(yīng)包括下列各部分：

a）  注明參照本標(biāo)準(zhǔn)；

b） 標(biāo)識受試材料的詳細(xì)說明，包括制造廠名稱代號以及顏色；

c）  試樣厚度,精確至0.1mm；

d）  標(biāo)稱表觀密度（*于硬質(zhì)泡沫塑料）；

e）  相對于試樣尺寸的各向異性的方向；

f）  狀態(tài)調(diào)節(jié)處理；

g）  除切割、修整和狀態(tài)調(diào)節(jié)外的試驗前的其他處理；

h）  每個試樣t1、t2、t3和t2 + t3的值；

i）  兩種狀態(tài)調(diào)節(jié)處理（見9.1.1和9.1.2）的每組五個試樣的總余焰時間tf；

j）  注明是否有顆粒或燃滴從試樣上落下以及它們是否引燃棉墊；

k）  注明試樣是否燃燒到夾持端；

l）  評出的等級（見9.4）。

注： 如果試樣由于較薄，按第9條所述的垂直燃燒試驗(V)而產(chǎn)生畸變、收縮或燒至夾持端，那么該材料可用第8條所述的水平燃燒試驗代替，或使用ISO  9773：1998柔軟材料的垂直燃燒試驗方法。