材料阻燃等級(jí)測(cè)試,正是評(píng)估材料在接觸火源時(shí)是否能夠自熄、延緩火焰蔓延、減少煙霧與有毒氣體釋放的核心手段。它不僅是產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的“安全通行證”,更是企業(yè)履行社會(huì)責(zé)任、提升品牌價(jià)值的關(guān)鍵舉措。本文將系統(tǒng)介紹阻燃測(cè)試的意義、主流標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試方法、等級(jí)劃分及行業(yè)應(yīng)用,助力企業(yè)科學(xué)選材、高效認(rèn)證、安心出海。
一、什么是材料阻燃等級(jí)測(cè)試?
阻燃等級(jí)測(cè)試(Flame Retardancy Testing)是一系列標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)方法,用于衡量材料在特定火源條件下的點(diǎn)燃難易度、火焰?zhèn)鞑ニ俣取⒆韵芰叭紵a(chǎn)物特性。測(cè)試結(jié)果通常以“阻燃等級(jí)”形式呈現(xiàn)(如UL94 V-0、HB、5V等),成為材料選型與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。
測(cè)試核心關(guān)注點(diǎn):
是否容易被點(diǎn)燃?(Ignitability)
著火后火焰是否快速蔓延?(Flame Spread)
移開火源后能否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自熄?(Self-Extinguishing Time)
燃燒時(shí)是否滴落引燃物?(Dripping Behavior)
是否產(chǎn)生大量濃煙或有毒氣體?(Smoke & Toxicity)
二、為何必須進(jìn)行阻燃等級(jí)測(cè)試?
2.1 法規(guī)強(qiáng)制要求,市場(chǎng)準(zhǔn)入前提
全球主要經(jīng)濟(jì)體均將阻燃性能納入產(chǎn)品安全法規(guī)體系:
中國(guó):CCC認(rèn)證、GB 標(biāo)準(zhǔn)(如GB/T 2408、GB 8624)強(qiáng)制要求電子電器、建材等使用達(dá)標(biāo)阻燃材料
歐盟:CE認(rèn)證需符合EN 60695、IEC 60695系列;建筑產(chǎn)品需滿足EN 13501-1防火分級(jí)
美國(guó):UL認(rèn)證廣泛采用UL 94標(biāo)準(zhǔn);FMVSS 302規(guī)范汽車內(nèi)飾材料
國(guó)際電工委員會(huì)(IEC):IEC 60695系列為全球通用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)
未通過阻燃測(cè)試的產(chǎn)品,無法獲得認(rèn)證,禁止銷售。
2.2 防范火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),保障生命財(cái)產(chǎn)
據(jù)統(tǒng)計(jì),超過30%的電氣火災(zāi)由材料易燃引發(fā)。高阻燃等級(jí)材料可顯著:
延緩火勢(shì)發(fā)展,為人員疏散爭(zhēng)取寶貴時(shí)間
減少熔滴引燃下方物品的風(fēng)險(xiǎn)
降低煙霧毒性,提升逃生能見度與安全性
2.3 支撐產(chǎn)品創(chuàng)新與高端化
隨著輕量化、集成化趨勢(shì),設(shè)備內(nèi)部空間緊湊、熱密度高,對(duì)材料阻燃性提出更高要求。例如:
新能源汽車電池包殼體需達(dá)到UL94 V-0甚至VTM-0
5G基站高頻電路板要求無鹵阻燃(符合RoHS/REACH)
航空內(nèi)飾材料需同時(shí)滿足阻燃、低煙、低毒(FAR 25.853)
通過阻燃測(cè)試,企業(yè)可驗(yàn)證新材料(如生物基塑料、復(fù)合材料)的安全性,加速創(chuàng)新落地。
三、主流阻燃測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與等級(jí)詳解
3.1 UL 94(美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn))——全球最廣泛應(yīng)用
適用于塑料及其他非金屬材料,常見等級(jí)如下:
| 等級(jí) | 測(cè)試方式 | 判定要求 |
|---|---|---|
| HB | 水平燃燒 | 火焰蔓延速率 ≤ 76 mm/min(厚度≤3mm)或 ≤ 40 mm/min(>3mm) |
| V-2 | 垂直燃燒 | 兩次10秒燃燒后,余焰 ≤ 30秒;允許有燃燒滴落物引燃棉墊 |
| V-1 | 垂直燃燒 | 余焰 ≤ 30秒;不允許滴落物引燃棉墊 |
| V-0 | 垂直燃燒 | 余焰 ≤ 10秒;無引燃性滴落物(最常用高等級(jí)) |
| 5V | 更嚴(yán)苛垂直燃燒 | 余焰 ≤ 60秒;試樣不開裂、不穿孔(用于高安全場(chǎng)景) |
注:還有針對(duì)薄膜材料的 VTM-0/VTM-1/VTM-2 等級(jí)。
3.2 GB/T 2408 / IEC 60695-11-10(水平與垂直燃燒法)
中國(guó)國(guó)標(biāo)等效采用IEC標(biāo)準(zhǔn),測(cè)試方法與UL 94類似,但判定略有差異,常用于CCC認(rèn)證。
3.3 GB 8624(建筑材料及制品燃燒性能分級(jí))
中國(guó)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),將建材分為:
A級(jí):不燃材料(如混凝土、金屬)
B1級(jí):難燃材料(如阻燃膠合板、酚醛泡沫)
B2級(jí):可燃材料(普通木材、EPS)
B3級(jí):易燃材料(禁止使用)
測(cè)試項(xiàng)目包括:氧指數(shù)(LOI)、單體燃燒(SBI)、錐形量熱等。
3.4 其他重要標(biāo)準(zhǔn)
ISO 5659-2:煙密度測(cè)試(用于軌道交通、航空)
NFPA 701:紡織品阻燃標(biāo)準(zhǔn)(窗簾、帳篷等)
ASTM D635 / D3801:塑料燃燒速率測(cè)試(美標(biāo))
IEC 60332-1/3:電線電纜成束燃燒測(cè)試
四、典型測(cè)試流程(以UL 94 V-0為例)
樣品制備
尺寸:125mm × 13mm,厚度按實(shí)際應(yīng)用(通常1.5mm、3.0mm)
數(shù)量:至少5條(每組)
狀態(tài)調(diào)節(jié):23°C ±2°C,50% RH,48小時(shí)
設(shè)備校準(zhǔn)
本生燈火焰高度調(diào)至20mm,藍(lán)色錐體約12mm
氣體:甲烷(純度≥98%)或天然氣(需校正熱值)
執(zhí)行測(cè)試
垂直夾持樣品
第一次施焰10秒,記錄余焰時(shí)間 t?
熄滅后立即第二次施焰10秒,記錄余焰時(shí)間 t? 和余灼時(shí)間 t?
觀察是否滴落、是否引燃下方棉墊
結(jié)果判定
單個(gè)樣品:t? + t? ≤ 10秒
所有樣品:t? ≤ 30秒,t? ≤ 60秒
無樣品滴落引燃棉墊
→ 滿足則評(píng)為 V-0出具報(bào)告
含測(cè)試照片、原始數(shù)據(jù)、等級(jí)結(jié)論
可申請(qǐng)UL黃卡(Recognized Component)用于整機(jī)認(rèn)證
五、行業(yè)應(yīng)用案例
?? 案例1:智能插座外殼材料升級(jí)
問題:原ABS材料僅達(dá)HB級(jí),客戶投訴過熱冒煙
方案:改用PC/ABS合金,送檢UL 94
結(jié)果:成功通過V-0(1.5mm),獲UL黃卡,打入歐美高端市場(chǎng)
?? 案例2:高鐵座椅泡沫填充物
要求:滿足TB/T 3237(中國(guó)鐵路標(biāo)準(zhǔn))+ EN 45545-2(歐盟)
測(cè)試:氧指數(shù) ≥ 28%,煙密度 ≤ 100,無熔滴
成果:開發(fā)新型無鹵阻燃聚氨酯,實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代
?? 案例3:動(dòng)力電池模組端板
挑戰(zhàn):需在800℃火焰下保持結(jié)構(gòu)完整性30分鐘以上
方案:采用玻纖增強(qiáng)PPS + 陶瓷涂層
驗(yàn)證:通過UL 94 V-0 + 熱輻射板測(cè)試(ASTM E1354)
六、選擇專業(yè)測(cè)試服務(wù)的關(guān)鍵建議
? 選擇具備 CNAS、CMA、UL WTDP、TüV 等資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室
? 明確目標(biāo)市場(chǎng)與適用標(biāo)準(zhǔn)(如出口歐盟需IEC,美國(guó)需UL)
? 提供真實(shí)配方與加工工藝(注塑參數(shù)影響阻燃效果)
? 要求提供整改建議(如添加阻燃劑類型、比例優(yōu)化)
提示:部分實(shí)驗(yàn)室提供“阻燃配方開發(fā)+測(cè)試+認(rèn)證”一站式服務(wù),大幅縮短研發(fā)周期。
結(jié)語(yǔ):阻燃不是成本,而是責(zé)任與競(jìng)爭(zhēng)力
在安全至上的時(shí)代,材料的阻燃性能已從“技術(shù)指標(biāo)”升維為“社會(huì)承諾”。通過科學(xué)、規(guī)范的阻燃等級(jí)測(cè)試,企業(yè)不僅能規(guī)避合規(guī)風(fēng)險(xiǎn),更能以安全可靠的產(chǎn)品贏得用戶信賴,開拓全球市場(chǎng)。
讓每一次點(diǎn)火測(cè)試,都成為對(duì)生命的尊重。



