可燃材料阻燃等级测试
锥形量热法是以氧消耗原理为基础的新一代聚合物材料燃烧性能测试方法,由锥形测试仪(CONE)获得的可燃材料在火灾中的燃烧参数有多种,包括释热速率(HRR)、总释放热(THR)、有效燃烧热(EHC)、点燃时间(TTI)、烟及毒性参数和质量变化参数(MLR)等。
锥形量热法是当前能够表征材料燃烧性能的最为理想的防火测试方法,它的试验环境同火灾材料的真实燃烧环境接近,所得试验数据能够评价材料在火灾中的燃烧行为。
用锥形量热仪进行防火测试的流程在标准规则中有详细描述,以下列条件为例:
锥形加圈在可变热辐射为0-100kW/m2的条件下均匀地辐射尺寸为100mmx100mm x d的试样的表面(d厚度 = 3mm)并在厚度方向上进行燃烧(图1)。热释放量通过氧耗法确定,其原理是每千克氧气消耗所释放的热量是13.1 MJ。
在测试过程中,每单位面积释放的热量和相应的燃烧时间均被标出。通过锥形量热仪得出的测试结果具有以下参数特征:点燃时间(TI);热释放速率(HRR);热释放速率(PHR);总热释放量(THR);CO和CO2总体积;烟浓度。阻燃和非阻燃 的PC+ABS曲线在热通量为50 kW/m2的条件下在锥形量热仪中测定如下图2所示:
图2所示为用锥形量热仪测得的阻燃和非阻燃的PC+ABS试样的特征值。从中可以看出,阻燃组PC+ABS的点火时间长了约75%,zui大热释放量只有非阻燃试样的约50%。这也是为什么阻燃试样达到了UL94 V-0等级而PC+ABS纯树脂没有达到的原因。
与UL94 V测试相比,塑料对火反应的这些广泛特性需要更多的时间、成本和测试工作量。受到试样生产方法的限制,该方法在测试薄壁材料(d <1mm)时不够精准。