UL 94塑料材料易燃性安全测试标准详解
UL 94塑料材料易燃性安全测试标准详解
UL 94是全球广泛采用的塑料材料可燃性测试标准，主要用于评估电子设备、家电等产品中使用的塑料零部件的阻燃性能。该标准通过一系列严格的燃烧测试，确保塑料材料在遇到火源时能够有效控制火焰蔓延，从而提高产品的安全性能。本文将详细介绍UL 94标准的各项测试方法及其判断依据。
UL 94标准描述
UL 94 Standard for Safety Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances
UL 94 设备和电器部件塑料材料易燃性安全测试
UL 94标准介绍
日常适用的电子设备和家电零件中也常使用的塑料材料，其耐火性能也直接关系到整个产品的耐火性。而UL 94是最广泛使用的可燃性测试之一，用于确定塑料材料的耐火性能。UL 94 以下主要包括六个测试：水平燃烧试验(HB)、50 w 水平燃烧发泡材料测试（HBF、HF-1、HF-2）、50 w 20 mm 垂直燃烧测试(V-0、V-1、V-2)、500 W（125 毫米）垂直燃烧测试（5VA、5VB）、薄材料垂直燃烧试验（VTM-0、VTM-1、VTM-2）。
UL 94 适用范围
用于评估塑料材料的阻燃性能，特别是用于电子设备、电线电缆、家用电器和其他消费电子产品中的塑料零部件。
UL 94测试方法
水平燃烧试验(HB)
（1）测试步骤：
（a）在每个样本上标记 2条垂直于棒纵轴的参考线，距待点燃端部 25 毫米和 100 毫米。将试样夹在距 25 mm 线最远的一端，使其纵轴水平，横轴倾斜 45 度。
图1：UL 94 HB级水平燃烧试验
（b）点燃燃烧器并调节其产生高度为20毫米的蓝色火焰，然后将燃烧器向试样倾斜45度，将火焰施加到试样下边缘的自由端30秒，确保火焰撞击在样本的自由端，深度为6毫米。
（c）一旦样品的燃烧前沿到达 25 毫米线，启动计时装置以秒为单位记录时间“t”，直到燃烧前沿通过 100 毫米线。
（d）如果燃烧锋面通过 25 毫米线但未通过 100 毫米线，则记录 25 毫米线与燃烧锋面停止处之间相应的经过时间“t”(以秒为单位)和受损样品长度“L”(以毫米为单位)。
（e）对其余2个试件重复上述步骤，计算线性燃烧速率“V”：V=60 L / t。
（2）判断依据：
厚度在3至13毫米之间的材料，如果其燃烧速率不超过每分钟40毫米，则将被归类为HB材料。对于厚度小于3毫米的材料，燃烧速度不应超过每分钟75毫米。如果材料在 100 毫米标记之前停止燃烧，则无论厚度如何，该材料也将被评为 HB。
50 w 水平燃烧发泡材料测试（HBF、HF-1、HF-2）
（1）测试步骤：
◎将样品金属丝布平铺，使其距离燃烧器翼尖13毫米，并且距离指定尺寸的手术棉175毫米以上。
◎对每个样品宽度进行标记，分别距离一端25毫米、60毫米和125毫米处。
◎将样品平放在金属丝布上，使靠近25毫米线的一端成为火焰施加的起点。
点燃燃烧器并调整至产生38毫米高的蓝色火焰，然后将其定位，使火焰的一侧与金属丝布◎翻起的端部对齐，另一侧延伸到样品的前端。
图2：UL 94 HBF、HF-1或HF-2分级的水平燃烧试验
◎对样品施加60秒的测试火焰，立即在火焰移除后开始计时，并在火焰到达25毫米线时启动另一个计时设备，以记录相应的时间和样品燃烧长度，并根据指定要求计算所需的测试结果。
◎在燃烧测试过程中，观察样品下方的干棉是否被火焰点燃。
◎对其他样品重复以上步骤。
（2）判断依据：
该测试根据燃烧速率和/或火焰后时间授予三种不同类型的评级。材料将被归类为 HBF 材料：
◎如果在 100 毫米跨度上燃烧速率不超过每分钟 40 毫米，或者
◎如果在燃烧或发光达到 125 毫米标记之前停止燃烧。
50 w 20 mm 垂直燃烧测试(V-0、V-1、V-2)
（1）测试步骤：
◎将条形样品安装在夹具中，确保其纵向轴线垂直。
◎在远离样品的地方点燃燃烧器，并调整至产生20毫米高的蓝色火焰。
◎将未点燃的燃烧器移动到测试位置，然后向样品倾斜45°。调整燃烧器顶部与样品下端之间的间距至10毫米。需要使用金属尺来便于此操作。
◎再次点燃燃烧器，并将火焰中心施加到样品底部边缘的中点，持续10秒钟。
◎一旦时间到，立即移除火焰，并记录余烬时间（t1）（单位：秒）。
图3：UL 94 V-0、V-1或V-2分级垂直燃烧试验
◎一旦样品的余烬停止，立即将燃烧器重新安装在剩余部分的样品下方，持续10秒钟。
◎一旦火焰施加结束，立即记录第二次余烬时间（t2）和余烬时间（t3）（单位：秒）。
◎检查并记录样品是否滴落火焰颗粒并点燃棉花指示物。
◎对其他样品重复以上步骤。
（2）判断依据：
500 W（125 毫米）垂直燃烧测试（5VA、5VB）
（1）测试步骤：
◎将标本夹住，上端距离标本顶部6毫米处，使其纵轴垂直，下端距吸水棉300毫米。
◎点燃燃烧器，使其处于远离标本的垂直位置，并调节气流，产生总高度为125毫米、内部蓝锥为40毫米的火焰。
图4：UL 94 5VA、5VB分级的垂直燃烧试验
◎移动并倾斜燃烧器，使燃烧器管在与垂直线成20度加5度的角度位置，并确保标本的窄边面向燃烧器。
◎将火焰作用于标本5秒，然后移开5秒。重复此操作，最多进行5次测试火焰应用。
◎确保内部蓝锥的尖端在每次应用火焰时与标本角的主要部分接触。
◎在每个标本的第五次应用后，记录余焰时间、余辉时间，并观察是否有燃烧颗粒点燃了棉花。
（2）判断依据：
薄材料垂直燃烧试验（VTM-0、VTM-1、VTM-2）
（1）测试步骤：
◎从圆柱形试样长度的上部 6 毫米处夹住试样，使其纵轴垂直，确保试管上端堵塞，并在试样下方放置棉花。
◎点燃燃烧器并调节至产生 20 毫米高的蓝色火焰
◎将燃烧器倾斜 45 度，然后将火焰集中喷射到未熄灭试样底部边缘的中点，使燃烧器顶部低于试样下端 10 毫米，并在该距离保持 3 秒钟。
图5：VTM-0、VTM-1或VTM-2分级垂直燃烧试验
◎立即收回燃烧器，同时记录余焰时间 (t1) （秒）。
◎试样余焰停止后，立即更换燃烧器，再次对试样施加火焰 3 秒钟。火焰喷射时间结束后，记录试样的余焰时间（t2）和余辉时间（t3）（以秒为单位）。
◎试样是否燃烧到 125 毫米标记处，以及试样是否滴落火焰颗粒到棉花指示器上，都需要观察和记录。
◎对其他试样重复上述步骤。
（2）判断依据：