ISO 9773薄而軟塑料燃燒性能的測定

黃志炳 駱丹煦 章偉富

（浙江省質量檢測科學研究院 浙江杭州 310013）

1 前言

在評估材料燃燒試驗特性過程中，對一些易彎曲的薄樣品和一件以上的試樣遇火蜷縮但不起燃的情況，宜使用ISO 9773標準進行試驗。ISO 9773標準規定了易彎曲薄試樣垂直暴露于小型火焰引燃源時燃燒特性的小型實驗室篩選法。其試驗原理是將圓柱狀的樣品的一端垂直固定在夾具上，用規定的試驗火焰對另一端連續施加兩次火焰，通過測量余焰和余灼時間，對樣品的燃燒特性進行評定。

2 影響試驗結果的因素

評估在實際著火條件下特殊材料或特殊形狀樣品所產生的著火危險應考慮多方面因素，燃料的成分、燃燒強度（熱釋放率）、燃燒生成物和環境因素，包括引燃源強度、被暴露材料的位置和通風條件等。而ISO 9773中材料的垂直燃燒性能受到材料密度、顏料和材料的各向異性以及樣品的厚度，或含有不同添加劑或填充/增強材料等這些因素的影響。因為試驗結果受到材料組分影響，所以試驗樣品因具有代表性。

一些材料的垂直燃燒性能可能隨時間的變化的影響。因此建議對材料進行老花前和老化后試驗，老化試驗溫度為70攝氏度，老化時間為一周。

3 試驗前的準備

3.1 樣塊制備

試驗樣品應從具有代表性的產品上切割而成，切割操作之后，仔細清除全部灰塵和微粒，將各棱邊打磨平整光滑。

標準試驗樣件的尺寸是：長200mm±5mm，寬50mm±2mm最大厚度0.25mm，測量每塊樣件的厚度精確到0.01mm并記錄測量值。

在距試樣被引燃端125mm±5mm的橫軸處劃一條標記線，試樣圍繞長軸緊密的包裹在圓心軸上形成圓柱狀，露出125mm標記線。確保在試樣125mm標線上端重疊部分小于75mm，并用壓敏膠帶將試樣圍成管狀的上端黏住，然后移去圓心軸。

需制備20件試驗樣塊，建議準備更多的試樣以需要時重新測試。

3.2 預處理

應將兩組5件試樣在23℃±2℃、（50±5）%的相對濕度條件下處理至少48h。試驗樣品一經從預處理箱里取出應在1h內進行試驗。

將兩組5件試樣在空氣循環烘箱中70℃±2℃的條件下老化168h±2h，然后在干燥箱中冷卻至少4h。試驗樣品一旦從干燥箱中取出，就應在1h內進行試驗。

4 試驗步驟

(1)用彈簧夾或者其它裝置夾住試樣上端6mm的長度，縱軸垂直，使得試樣上端管狀口被封住防止一些煙霧的影響，試樣下端高出水平棉層300mm±10mm，棉層質量為0.05g到0.08g，其近似尺寸50mm×50mm×6mm。

(2)調節氣流量和本生燈進入空氣量使其產生高度為20mm±1mm，頂端呈黃色的藍色火焰。增加空氣進入量直到黃色頂端消失。必要時重新測量火焰高度并修正到20mm±1mm。

(3)將火焰中心施加到試樣底邊未疊加部分的中點，同時使噴燈頂端比該點低10mm±1mm，保持3s±0.5s，必要時，根據試樣長度和位置的變化，在垂直平面移動噴燈。如果在施加火焰過程中，試樣有熔融滴落物或燃燒物滴落，則將噴燈傾斜45°角，并從試樣下方后撤足夠距離，防止燃燒滴落物進入噴燈管，同時保持噴燈管燃燒口中心與試樣殘留部分間距離仍為10mm±1mm，熔融材料的流延部分可忽略不計。對試樣施加火焰3s±0.5s后，以近似300mm/s的速率立即將噴燈至少撤離試樣150mm的距離，同時使用計時設備開始測量余焰時間t1, 單位為秒，記錄t1。

(4)一旦試樣余焰中止，即使噴燈沒有充分地撤離試樣150mm的距離，立即重新把試驗火焰放在試樣下方，噴燈頂端在試驗樣品殘余部分之下10mm±1mm，保持3s±0.5s，如有需要，如上所述移動噴燈清除滴落物。在第二次對試樣施加火焰3s±0.5s后，立即熄滅噴燈或以近似300mm/s的速率立即將噴燈至少撤離試樣150mm的距離，同時用計時器開始測量試樣的余焰時間t2和余灼時間t3.記錄t2和t3.還要記錄余焰和余灼是否到達125mm標記線，是否有燃燒滴落物引燃樣品下方的棉墊。

(5)重復該程序，用同樣方法至少測量5個試樣。

5 結果

對每組5件經兩種條件處理的試樣，采用下式計算該組的總余焰時間（t）

對于每一個試樣，采用下式計算總余焰時間：

6 分類

判別標準 類 別單件試樣的余焰時間（t1和t2） ≤10s ≤30s ≤30s ＞30s總余焰時間（t ） ≤50s ≤250s≤250s＞250s第二次施加火焰后，單件試樣的余灼時間（t3） ≤30s ≤60s ≤60s ＞60s

余灼或余焰蔓延到125mm線 否 否 否 是燃燒顆粒或滴落物是否引燃棉墊 否 否 是 是或否分 類 VTM-0 VTM-1 VTM-2 不適用

7 設備裝置和材料的構成

實驗室通風柜其容積至少為0.5m，試驗箱應有觀察窗且不應通風，但在燃燒時期間允許正常熱循環的空氣通過試驗樣品。為了安全和方便，試驗箱應配備抽風裝置（能完全閉合），如排風扇，以除去可能有毒的燃燒產物。但是排風扇在實際試驗時應該關閉，試驗后立即打開，以除去燃燒殘余物。

本生燈管長為100mm±10mm，內徑為9.5mm±0.3mm.不應在本生燈管件上安裝末端附件如穩定器。

帶夾具或類似裝置的環形支架，以調節樣品的位置。

計時器的分辨率應為0.1s，1h內精確到0.5s。

測量直尺的刻度應為毫米。

燃燒氣體，工業級甲烷氣純度至少達98%，能通過調節閥和壓力表提供均勻的氣流。

干燥器，內含干燥劑，在環境溫度23℃±2℃情況下能維持相對濕度不超過20%。

預處理箱應能維持23℃±2℃和（50+5）%的相對濕度

千分尺分辨率至少達到0.01mm

直徑13mm±0.5mm的圓柱形棒

壓敏膠帶

直徑0.2mm到0.5mm的不銹鋼或者鎳鉻合金絲

100 %脫脂棉墊

空氣循環烘箱應提供70℃±2℃的處理溫度，每小時換氣不低于五次。

天平分辨率達到0.01g

8 小結

利用ISO 9773標準規定試樣方法進行測試，在比較不同材料的相對燃燒特性、控制制造工藝或評估燃燒特性的變化時可能具有相當大的價值，但是依據本部分獲得的結果不應用來描述和評估在實際著火條件特殊材料或特殊形狀樣品所產生的著火危險。

[1]ISO9773：1998 Plastics; determination of burning behaviour of flexible vertical specimens in contact with a small-flame ignition source.

[2]IEC 60695-11-10: 2003 Fire hazard testing–Part 11-10Test flames –50 W horizontal and verticalflame test methods.