發表資料部品保證部精密測評課阻燃原理及標準劉彥佳

2018年8月1-阻燃性定義阻燃性（又名難燃性、耐燃性）指物質具有的或材料經處理后具有的明顯推遲火焰蔓延的性質。這在材料使用范圍選擇上起指導作用，特別用于建材、船舶，車輛，家電上的材料要求阻燃性高。目前評價阻燃性方法很多，如氧指數測定法、水平或垂直燃燒試驗法等。2-阻燃劑的分類磷系鹵素系矽烷系：如硅聚合物粉末含氮系：三嗪類化合物（以三聚氰胺為代表）鹵化系非鹵化系溴系氯系難燃劑添加型反應型無機系有機系難燃助劑：各種金屬化合物、有機金屬鹽等氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣銻系：Sb2O3、Sb2O5銻系：Sb2O3、Sb2O5磷系：紅磷、聚磷酸銨、磷酸鹽磷/氮膨脹型難燃劑錫、鉬、鋯、硼等金屬化合物黏土或氮系難燃劑環氧樹脂、滌綸、PC、聚氨脂中間體3-熱反饋-Q1吸熱塑料高溫分解不可燃氣體可燃氣體液態產物固態灰燼空氣空氣氣態混合物火焰點火器燃燒產物余燼+Q2放熱高分子燃燒流程圖FireHeatFuelAir熱量傳遞給燃料燃料和空氣混合熱量傳遞給空氣燃燒反應四步：受熱（heating）分解（decomposition）燃燒（combustion）傳播（propagation）4-阻燃原理根據燃燒機理提出阻燃策略：a）除熱；b）提高分解溫度；c）減少可燃揮發物的形成，增加炭量；d）減少與氧的接觸或稀釋火焰；e）干擾火焰化學反應和/或提高燃料點燃溫度；阻燃劑可以在以上的一種或多種阻燃策略中發揮效應；原理：燃燒時所產生的PO、P及P2分子可將可燃性自由基H+及HO-捕捉而達到阻燃效果；另外，磷化合物在受熱后其磷化物會產生催化作用，使燃燒物表面形成焦炭層，抑制可燃氣體的外泄，也可隔阻火焰對燃燒物表面的熱輻射從而達到阻燃效果化學反應式磷系阻燃劑阻燃原理5-有機鹵化物的阻燃原理氫氧化鋁、氫氧化鎂受熱時發生脫水反應，此反應發生時吸熱氫氧化鋁熱分解溫度（200C。-

350C。）Al(OH)3Al2O3+3H2O氫氧化鎂熱分解溫度（340C。-

490C。）Mg(OH)2MgO+H2O氫氧化鋁、氫氧化鎂阻燃劑阻燃原理化學反應式原理：H-、HO-被不活躍的鹵素元素X取代，而達到阻燃效果；而有機鹵化物受熱釋放出難燃的鹵化氫氣體能稀釋燃燒空氣系統與降低火焰溫度；阻燃原理6-磷/氮膨脹型阻燃劑阻燃原理氮系阻燃劑代表:三聚氰胺三聚氰胺化學式：C3N3（NH2）3）（NH4PO3）H3PO4+NH3

催化劑H3PO4+HOCH2C(CH2OH)3(-C-)n

碳渣NH3+N2膨脹型碳渣發泡原理：燃燒時形成多孔泡沫膨脹碳化層凝聚在燃燒物表面，從而達到阻燃隔絕的效果；另外三聚氰胺在受熱分解后產生大量不可燃氣體，且吸收熱量，也可達到阻燃效果；7-阻燃標準制定機構所有主流的阻燃性測試，都是根據標準法規進行，而制定這些標準法規的機構分別是：

UL美國保險業實驗室（UnderwritersLaboratoriesInc）

IEC國際電工委員會

ASTM美國材料和實驗協會

EN歐洲標準化委員會

FMVSS美國聯邦汽車安全標準

SAE美國動力機械工程師協會

ISO國際標準化組織

GB國家標準化管理委員會

CSA加拿大標準協會8-UL塑料阻燃標準V-0V-1V-2每一試片余焰≦10秒≦30秒≦30秒5片一組余焰≦50秒≦250秒≦250秒試片第二次燃燒后的余焰加余燼≦30秒≦60秒≦60秒滴垂點燃棉花否否僅允許短時間燃燒UL94防火等級測試條件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。這里只介紹94V-0、94V-1、94V-2級試驗標準。9-FMVSS302汽車內飾阻燃標準測試條件：測試在金屬柜中進行，保證測試樣本不受氣流影響，金屬柜尺寸長381mm，寬203mm，高356mm；1.試樣不燃燒，或火焰在樣品上水平燃燒的速度不超過102mm/min(注：當樣品表面是切割出來的，則這個判定要求不適用于測試該表面火焰水平燃燒速度)；2.從測試計時開始，若樣品燃燒的時間不到60秒，就停止燃燒了，且從記時開始那個位置起，樣品的損毀長度沒有超過51mm，則認為其滿足FMVSS302的要求。（注：記時開始位置為離點火端38mm處，當火燒到此位置開始記時）試樣大小與數量：102mm×356mm×厚度（試樣在汽車上實際應用的厚度，但是不大13mm,若大于13mm，則要切割成13mm.）至少5塊試樣,若沿不同方向有不同燃燒速度，則要在不同的方向都要取樣每個方向至少5塊試樣。若材料的尺寸不符合測試要求，要做成測試符合的要求的樣品。10-UL電線阻燃標準UL1581中的電線燃燒方式

1、VW-1：垂直燃燒測試（UL電線燃燒等級）2、FT1：垂直燃燒測試；3、FT2：水平燃燒測試；4、FT4：垂直燃燒測試；5、FT6：水平燃燒和煙熏測試。（FT類的燃燒等級是CSA標準的電線燃燒等級）以上級別中：.VW-1與FT1同一個等級．FT2最容易通過，等級最低（FT6>FT4>FT1>FT2)VW-1嚴格于FT1，二者都是垂直燃燒，判定標準:燃燒標記(牛皮紙)不能被炭化超過25%；2.5次15秒的燃燒續燃時間不能超過60秒；3.燃燒滴落物不能引燃棉花；VW-1要求滿足1，2，3；FT1只要求滿足1，211-12-常見部品的阻燃要求名稱：引線護套材料:PVC阻燃要求:FT1名稱：