因為大部分聚合物不能滿足當場防火安全規范，因而現階段pvc電線已經產品研發中，它可用以電氣設備/電子工業、建筑業、消費品行業及其汽車、路軌車子和飛機制造等全部運送行業。經確認，下列方式可用以測試阻燃性聚合物：UL94 V易燃性測試(豎直測試);錐型量熱法;小型點燃量熱法(MCC);熱重精確測量和熱重剖析。

根據UL 94 V的易燃性測試

有機化學領域和高分子材料生產商在開發設計pvc電線時，英國安全性檢測室企業(UL)的UL94規范常被作為標準，或是是做為正確引導其開展開發設計的一項測試規范。UL最開始用UL94 V阻燃性測試來審核進到英國電氣設備/電子器件行業的塑膠。可是，伴隨著經濟全球化過程的發展趨勢，這一測試已變成國際性認可的證實聚合物在全部運用中易燃性的級別規范。

圖1 用以明確UL94 V-0、V-1、V-2防火等級的測試設備(左)和測試規范(右)(來源于：LKT)

該測試必須一個測試條(125毫米 x 12.5毫米 x 薄厚)和20毫米長、50瓦的甲烷氣體火苗。在豎直點燃測試(V測試)中，火苗引燃測試樣版2次，每一次10秒。每一次引燃火苗以后，在棉絮的協助下評定余燃時間和熔化物滴下狀況。圖1所顯示為試件的預備處理、測試全過程和塑膠材料的易燃性級別規范。

依據其薄厚，原材料被獲評V-0、V-1或V-2級：

◆UL94 V-0：10秒內自熄，無熔化物滴下，無不斷三十秒之上的余焰。

◆UL94 V-1：三十秒內自熄，無熔化物滴下，無不斷60秒之上的余焰。

◆UL94 V-2：三十秒內自熄，有熔化物滴下。

UL 9V、9VA和9VB意味著更嚴苛的塑膠阻燃等級，125毫米長、500瓦的甲烷氣體火苗將豎直定項的測試條(125毫米 x 12.5毫米 x 薄厚)引燃(9VA和9VB則必須引燃水準板)。僅有V-2級之上的塑膠才可依據適用更大壁厚原材料的UL 9V規范開展附加鑒定。做到這一級別的規范是：

◆9V：火苗引燃五次，每一次不斷5秒再中止5秒。引燃五次以后，在60秒的時間內無余燃或余焰;無熔化物滴下，包含點燃棉絮。

◆9VA、9VB：除開9V的規定以外，將火苗在水準板正下方引燃。9VA：板上不允許有燒穿點(孔);9VB：歇火后容許有由此可見的燒穿點(孔)。

與別的防火安全測試不一樣，UL94-V測試無法比擬的優點取決于：塑膠的級別規范是根據壁厚的。對不一樣壁厚的阻燃性和非阻燃性的 PC ABS試件開展易燃性測試的結果如表1所顯示。

表1 根據壁厚的UL94 V阻燃等級測試：阻燃性和非阻燃性PC ABS的測試結果(來源于：LKT)

不夠的是UL94-V測試的測試設備、運作和評定光憑工作經驗而無科學論證。但UL在審核層面擁有與眾不同的優點，因而適用塑膠在諸多行業的運用。

UL阻燃等級較大的難題取決于它關鍵測試模制作而成的件(試件)，易燃性級別則根據塑料原材料開展測試。因而，測試結果在非常大水平上在于生產加工標準(誤差達到2個阻燃等級)、沖壓模具(誤差達到一個阻燃等級)、進膠口和凹模的相對位置、試驗室內部或世界各國試驗室中間的主觀性評定及其未歷經數據分析的測試評定(一旦試品不過關，測試也被視作不過關)。

因而，因為試件并不是總在同樣的標準下生產制造出去，因此將該測試用以模制作而成的零件，結果很有可能造成誤差。防止這類狀況的有效方式是將生產加工標準列入阻燃等級測試中。

錐型量熱法防火安全測試

用錐型量熱儀開展防火安全測試的步驟在規范標準中有詳細說明。

錐型加溫電磁線圈在可變性輻射熱為0-100kW/m2的標準下勻稱地輻射源規格為100毫米x100Mm x d的試件的表層(d優選薄厚 = 3毫米)并在薄厚方位上開展點燃(圖2)。熱釋放出來量根據氧耗法明確，其基本原理是每公斤co2耗費所釋放出來的發熱量是13.1 MJ。

圖2 錐型量熱法測試設備圖例(來源于：LKT)

在測試全過程中，每企業總面積釋放出來的發熱量和相對的點燃時間均被標明。根據錐型量熱儀得到的測試結果具備下列主要參數特點：引燃時間(TI);熱釋放出來速度(HRR);較大熱釋放出來速度(PHR);總熱釋放出來量(THR);CO和CO2總容積;煙濃度值。

圖3所顯示為用錐型量熱儀測出的阻燃性和非阻燃性的PC ABS試件的矩陣的特征值。從這當中能夠 看得出，阻燃性組PC ABS的打火時間長了約75%，較大熱釋放出來量僅有非阻燃性試件的約50%。這也是為什么阻燃性試件做到了UL94 V-0級別而PC ABS純環氧樹脂沒有做到的緣故。

圖3 錐型量熱法：阻燃性和非阻燃性 的PC ABS曲線圖在熱通量為50 kW/m2的標準下到錐型量熱儀中測量(來源于：LKT)

與UL94 V測試對比，塑膠對火反映的這種普遍特點必須大量的時間、成本費和測試勞動量。遭受試件生產制造方式的限定，該方式在測試厚壁原材料(d <毫米)時不足精確。

小型點燃量熱法（MCC）

小型點燃量熱法的優點取決于其不會受到生產加工的危害。它可以在生產加工以前查驗料粒及其構件試品，進而推測生產加工導致的危害。一小部分塑膠(2-3Mg)在稀有氣體(比如：N2)眼前用包圍著環境試驗箱的加溫電磁線圈開展加溫(圖16)。加溫和N2供貨終斷后，外界點火器引燃釋放出來的易燃氣體并制氧。熱釋放出來量根據氧耗法明確。在測試全過程中，每企業化學物質釋放出來的發熱量和相對的試件溫度均被標明(圖5)。

圖16 小型點燃量熱法測試設備圖例(來源于：LKT)

圖6所顯示為測試的阻燃性和非阻燃性 的PC ABS化合物的矩陣的特征值。從這當中能夠 看得出，阻燃性化合物造成較大品質轉變相匹配的溫度轉變了約95 K(從約445°C升到約540°C)。阻燃性化合物的熱釋放出來率均值降低了約130W/g。PC ABS的熱釋放出來速度的透射(最高值差別)是80W/g，雖然其熱釋放出來速度明顯減少，同樣的阻燃性化合物則高于10W/g。測試結果出現大的透射的緣故是料粒中防腐劑的遍布不勻稱。

圖5 含矩陣的特征值的MCC精確測量圖(來源于：LKT)

熱重精確測量和熱重剖析(TGA)

熱重精確測量和熱重剖析的測試設備和測試全過程在ISO 11385和DIN 51006中作出了規范化。以5-10mg的塑膠作試件，觀察在0-50K/min(一般為20K/min)的加溫速度下加溫到最大1000°C時試件品質遭受溫度和時間的危害。為了更好地有利于較為和了解，圖7以隨溫度轉變的求微分數據信號dm/dt(衍化熱重測量方法，以%表明品質溫度曲線圖的計算結果)的方式表明了阻燃性和非阻燃性PC ABS化合物的測試結果。

圖6 MCC的精確測量結果：非阻燃性PC ABS(左)和阻燃性PC ABS(右)(來源于：LKT)

從這當中能夠 看得出，PC ABS有兩個不一樣的特點最高值，一個是ABS的458°C，一個是PC的538°C。阻燃性化合物的最高值溫度在476°C -547°C中間轉變，以品質和/放熱反應的較大轉變來表明。它相匹配了約95K的轉變，因而處在小型點燃量熱法的結果范疇內。

總結

這種測試不可以精確地評定所述阻燃性和非阻燃性 PC ABS化合物對火的反映。但這并不重要。反過來，這種結果表明了常用方式的局限。所述方式要不沒有健全的科學論證(UL94)，要不結合實際欠缺確立一致的規范來評定和較為pvc電線防火安全對策的實效性。TGA和MCC對溶解溫度得到了相近的結果，但TGA未出示相關塑膠點燃個人行為的信息內容。MCC在原材料開發設計全過程中是一種好用的輔助方式，但無法說明樣子構造對點燃個人行為的危害。

圖7 衍化熱重測量方法：阻燃性PC ABS(淡黃色)和非阻燃性PC ABS(翠綠色)(來源于：LKT)

因而，為了更好地表明易燃性與原材料、樣子構造和生產加工標準的關聯，大家必須可以科學研究地量化分析對火反映而且能夠 迅速實行的新方式，還理應能更改樣子構造、依據構件調節火苗并剖析濃煙。假如測試可以適用各種各樣壁厚的試件――如根據Campus磨具系統軟件或配置直徑為25-30mm的擠出機螺桿的塑料機生產制造的試件，則更為理想。樣版樣子和生產制造標準的不穩定性使其可以根據神經元網絡來預測分析成分和未查驗的構形。

坐落于德國紐倫堡的弗里德里希亞力山大高校巴伐利亞聚合物研究室(BPI)的新重點實驗室已經深入分析全新的結構化分析方式來測試料粒和二維試件。

來源于：榮格