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塑料燃烧性质试验：HB级、V级试验、5V级、UL黄卡
一.燃烧测量的基础知识
（1）燃烧的一些定义
1. 有焰燃烧/余焰（afterflame）：在规定的试验条件下，移开点火源后，材料火焰持续的燃烧。
2. 有焰燃烧时间/余焰时间（afterflame time）：在规定的试验条件下，移开点火源后，材料持续燃烧的时间。
3. 无焰燃烧/余辉（afterglow）：在规定的试验条件下，移开点火源后，当有焰燃烧终止或无火焰产生时，材料保持辉光的燃烧。
4. 无焰燃烧时间/余辉时间（afterglow time)：在规定的试验条件下，当有焰燃烧终止或移开点火源时，材料持续无焰燃烧的
时间。
（2）测试的意义
1. 本测试是在规定的条件下对材料进行测试获得相关信息，比较不同材料的相对燃烧性质.但本测试方法中材料的燃烧性质在真实使用条件下所能表现的性质并不一致。
2. 评估材料是否易起火要考虑以下因素:燃烧输送、燃烧强度（放热率）氧化产物的环境因素如材料露出的位置，通风条件等。
3. 由测试步骤衡量的材料燃烧性能受以下因素影响:密度、颜色、材料成型条件和样品厚度。
4. 若一根样品发生收缩而未被点燃,认为测试结果无效并测试附加样品,若在一种测试程序下所有样品均发生收缩而未被点燃,则采取标准中的替代测试方法。
（3）设备
1. 通风橱：窗积不小于0.5m³，应便于观察且不影响燃烧过程中试样周围空气的正常循环。为了安全和方便，该橱应为密闭且装有排风系统，以除去燃烧时产生的有毒烟气，但要试验过程中，应把排风系统关闭，试验完毕再立即启动排烟。
2. 试验箱光亮程度：试验箱的内表面应呈暗色，当用一个面向试验箱后面照度计置于试样位置时，记录的照度应低于20 lx（勒克斯） 。
3. 实验室燃烧器(本生灯)：筒长为100±10mm，内径为9.5±0.3mm,可以配备筒端附件如稳定器等。本生灯须与ASTM D5025标准符合 .
4. 环形支架：带有夹具或其它相应装置，用来固定水平或垂直位置的试样和/或金属网，可调节试样的角度和高度。
5. 燃气输送：工业级甲烷气,通过调节阀的压力表提供稳定的气流（也可采用放热量改为37±1MJ/m³的天然气，但仲载试验必须采用工业级的甲烷气。）
6. 金属网：每25m㎡约有20个网孔。用直径0.43±0.3mm铁丝编成,并切成边长约125mm的正方形（仅用于第7节水平燃烧测试）
7. 干燥系统：含有无水氧化钙或其它干燥剂，保持在23±2℃时相对湿度不超过20%。
8. 鼓风箱：能保持在70±2℃，每小时至少换气5次。
9. 计时装置：精确到0.5s。
10. 测量尺：精确到0.01mm.
（4）状态调节与试验环境
试样应经过预处理以符合ASTM D618（ISO291)标准, 预处理须在23±2℃和相对温度为50±5%的条件下至少进行48小时.
对于一些特定的测试的样品在使用前要在70±2℃的空气循环箱中进行168小时的预处理,然后在室温条件下的干燥流中自然冷却至少4小时。（某些材料的燃烧行为随时间而变化）
二.HB级水平燃烧
（1）标准样条
· 形试样尺寸为长125±5mm，宽为13.0±0.5mm。需要提供测试的最小厚度样品和3.0±0.2mm；
· 若试样的最小厚大于3.0mm或最大厚度小于3.0mm，则可以不用提供厚度为3.0mm；
· 样品最大厚度不能超过13mm，宽度不能超过13.5mm，边角度直径不能超过1.3mm，试样边缘要光滑平整。样品可以切割、注塑等方式均可，保证密度一致。
· 样品需要准备2组，每组测试样品数量为3根，每个样品在距其点燃一端距离分别为25±1mm和100±1mm处各一标记线。
（2）测试步骤
夹紧试样远离25mm标线的一端，使其长轴呈水平，横截面轴线低棱边相距10±1mm。并使用金属网的前缘与试样自由端对齐。
支持本生灯燃烧的甲烷气体按下图所示的进行供给调节流量，使在小于10mm水柱压力下产生流速为105ml的气流,见ASTM D5207。
在远离试样的地方点燃本生灯，调节本生灯以产生20±1mm高顶端带黄的蓝色火焰，增加燃气流量直到黄色消失，必要的时候测量火焰高度并调整。
调整本生灯位置使试样自由处于6±1mm长度受火焰，在保持本生灯位置不变的条件下，对试样施加火焰30±1S，30±1S后或当火焰前沿达到25mm标线时，应立即移开本生灯，当火焰产前沿达到25mm标线时开始记时。
（3）结果评价依据
每根试样的线性燃烧烧速度V(mm/min)按下式计算:
V=60L/T
其中:
· V指线性燃烧速度( mm/min)
· L指烧损长度( mm)
· T指燃烧时间(S)
若火焰前沿超过100mm标线L=75mm
（4）测试记录
· 火焰前沿是否超过25mm标线100mm标线；
· 若火焰前沿超过25mm标线但在100mm标线上熄灭,记录烧损长度和终止时间T；
· 若火焰前沿超过10mm标线,记录25mm和100mm标线间的燃烧时间；
· 线性燃烧速度；
（5）HB等级的评定
1. 跨度75mm上厚度3.0-13mm的样品，燃烧速度≤40mm/min。
2. 跨度75mm 上厚度＜3.0mm的样品，燃烧速度 ≤75mm/min。
3. 100mm以前停止燃烧的样品。
只要符合上述条件之一的样品则为HB级。
三.垂直燃烧V级试验
（1）标准样条
· 尺寸为长125±5mm，宽为13.0±0.5mm，最大厚度不能超过13mm，需要提供测试的最小厚度和最大厚度的样品；如果最小厚度和最大厚度样品测试得出结果不一致，还需要提供中间尺寸的样品，边角度直径不能超过1.3mm，试样边缘要光滑平整。样品可以切割、注塑等方式均可，保证密度一致。
· 两组，每组每5根的试样按23 ±2℃，50 ± 5%，最少处理48个小时。另外两组每5根的试样每根按在70+1 ℃烘箱里面调节168个小时后，放置干燥器中，室温冷却至少4个小时的程序进行预处理。
（2）测试步骤
夹住试样上端6mm，使试样长轴保持垂直,使试样下端距水平铺层的医用脱脂层距约为300mm，撕薄的脱脂层尺寸为50×50min其最大厚度为6mm （见下图）。
燃烧的火焰以及气流的控制与HB级水平燃烧相同。
将本生灯火焰对准试样下端中心，并使本生灯管顶面中心与试样下端面距离保持为10±1mm，保持此距离10±0.5S：必要时可随试样长度位置变化来移动本生灯。如果在施加火焰过程中，试样有熔融物或燃烧物滴落，则将本生灯在试样宽度方向一侧倾斜45°角，并从试样下方后退足够距离，以防滴落物进入灯管中，同时保持试样残留部份与本生灯管顶面中心距离仍为10±1mm，呈线状的熔融物可忽略不计，对试样施加火焰10±0.5S后，立即将本生灯以约300mm/s的进度撤离到离试样至少150mm处。同时用计时装置测定试样的有焰燃烧时间T（单位为s）。
（3）测试记录
1. 第一次施焰后有焰燃烧时间（t1）
2. 第二次施焰后有焰燃烧时间（t2）
3. 第二次施焰后无焰燃烧时间（t3）
4. 试样有无燃烧后的无焰燃烧蔓延夹具（有/无）
5. 燃烧滴落物是否引燃脱脂棉.（有/无）
试样有焰燃烧停止后，即使本生灯没有撤离试样足够150mm，立即在移本生灯至试样下端面保持距离为10±1mm，再次施焰10±0.5S，必要时移开本生灯以清除滴落物，施焰后立即撤离本生灯远离试样至少150mm，同时启动记时装置测定试样的有焰时间t2，和无焰燃烧时间t3，记录t2的t3。
备注：若视觉一难以判断有焰或无焰，在试样下端用镊子头持住一层边长为50mm的棉花，通过棉花是否被引燃来识别。
（4）V级判断标准
如果一组5个样品中仅有一个样品不合格，可用第二套样品来进行测试。如果有焰燃烧总时间超过50s，则需满足
· 当t1+t2为51~55s，仍可判为V-0。
· 当t1+t2为251s~255s，仍可判为V-1 或V-2。
但第二套的5根样条必须满足上表的要求。
四.5V级燃烧试验
（1）标准样条
条形试样的尺寸为125±5mm，宽为13.0±0.5mm。提供范围内最小厚度的样品,片形试样的尺寸为长150±5mm，宽为150±5mm，提供范围内最小厚度的样品,最大厚度不超过13mm，试样边缘光滑，边角弧度不超过1.3mm。样品采用切割、注塑等方式均可，保证密度一致。
如果条形试样或片性试样有一根不符合要求，则测试另外一组试样，另一组试样须是与前一组同等厚度且符合物品相关要求。
（2）条形式样测试步骤
夹住试样上端6mm，使试样长轴保持垂直，并使试样下端距水平铺的脱脂棉层纸约为
