塑料燃烧常见测试方法、测试标准及意义

关键词：塑料燃烧测试、燃烧性能测试、阻燃测试标准

一、常见塑料材料：

（1）PMMA（亚加力）

　　a.  收缩率0.4%~0.7%，遇火易燃烧，火焰接近无烟，火熄后会冒烟，火焰蓝而带黄，发出香甜水果味，有少许烟雾，火种移开后仍会燃烧，停机不需要用其它料进行清洗。

　　b.  室温24小时后，吸水0.3%，如有必要可焗75℃/2~4小时。用原料啤塑烘干2小时，当加入水口料或天气潮湿2~5月份焗3小时。 

　　c.  模温应为60℃，射咀≥5mm，熔胶温度210℃~270℃，如温度260℃时，料停留时间不能超过8分钟。 

　　d.  温度设定：后：150~210℃、中间：170~230℃、中：180~250℃、前：180~275℃、 咀：180~275℃、模：60~90℃。 

　　e.  可用慢速射胶（避免产生高度内应力，宜采用多级注塑或渐进的速度，产品厚宜慢速）。 

　　f.  螺丝转速配合周期：背压越低越好。

（2）ABS（常称超不碎胶） 

　　a.  收缩率0.4%~0.8%，加20%GF玻纤，后为0.2%~0.4%。

　　b.  底色为象牙色或白色，热熔黏度随温度上升而稳步下降，熔点为175℃。

　　c.  燃烧时会产生黄色带黑烟的火焰，发出类似橡胶的浓烈碱味，一般级别易燃，不能自动熄灭。

　　d.  室温24小时内吸水0.2~0.35%，如有必要可焗80℃/2~4小时。用原料啤塑烘干2小时，当加入水口料或天气潮湿2~5月份焗4小时。（注：须严格遵守货物先进先出的管理制度。）

　　e.  模温最好60℃，热流道模具不适用于防火级ABS。

　　f.  尽可能使用慢速回胶，低温机筒为低背压。

　　g.  抗冲击级：需要220~260℃，以250℃为佳。

　　电镀级：需要250~275℃，以275℃为佳。

　　抗热级：需要240~280℃，以265~270℃为佳。

　　防火级：需要200~240℃，以220~225℃为佳。

　　透明级：需要230~260℃，以245℃为佳。

　　含玻纤级：需要230~270℃，模温则60~95℃。 

　　h.  在265℃下，机筒停留不能超过5~6分钟，280℃时不能超过2~3分钟。 

　　i.  ABS料在机筒停留时间过长，炮筒过热会使ABS制品顶出时无问题，但可能会在保存期内产生褐色或茶公条纹，停留时间差异或周期不定会造成制品在贮存期内发生变色。 

　　j.  射速：防火级用慢速（免分解），抗热级用快速（降低内应力），要生产出最佳产品，即有高度光泽，要采用高速多级的注塑速度，料要干爽，熔胶及模具温度要高。 

　　k.  螺丝转速：最好慢速（配合周期）低背压。 

　　l.  ABS料在40~100℃下性质仍可保持不变，热变形温度100℃。

（3）POM：常称赛钢

　　a.  物料性质：即使在50℃下，其抗冲击力仍保持良好，POM-H有最大冲缩强度，翘曲强度，抗疲劳及坚硬度，POM-K有较佳的遇热稳定性，抗碱、抗热水性，以上两者属晶体，吸水率低。收缩率为2%

　　b.  POM为高度晶体（约80℃）的物料，收缩程度颇高，48小时内会出现塑后收缩0.1%高模温会增加实际的缩件收缩，但会减少塑后收缩（精密制品要用高模温才可生产出稳定的产品）。

　　c.  POM燃烧呈淡蓝色，滴下胶液，残余物料和烟雾不多，熄火后发出强烈的甲醛气味，POM-H的熔点为175℃，POM-K为164℃。

　　d.  POM焗料85℃/2~3小时。POM-H/POM-K可用215℃（190~230℃），决不能超过240℃。用原料啤塑烘干2小时，当加入水口料或天气潮湿2~5月份时焗料3小时。

　　e.  如设备优良（没有熔胶阻塞点），POM-H可在215℃下停留35分钟，POM-K可在205℃下停留20分钟，不会出现分解。要小心清理，把废料投入冷水中，在模塑温度下，熔胶不能在机筒内停留超过20分钟，POM-K可在240℃下停留7分钟或210℃下停留20分钟。

　　f.  温度设定：后：165~210℃、中间：162~200℃、中：170~210℃、 前：180~215燃烧、咀： 170~215℃、模：40~120℃。 

　　g.  射速：（填模速度）中及快，太慢会导致剥落，太快又会损坏浇口。

　　h.  螺丝转速配合周期：背压越低越好，洗机最好用聚烯烃（POLYDEFIN）清理，不能与PVC或防火级共享机筒，就算用也必须彻底清洗干净，否则会发生爆炸。

（4）PC（常称防弹胶） 

　　a.  PC属于聚酯类，碳酸酪组合是由芳香族组合连结而成，燃烧较慢（防火级为V1，甚至是V0）。 

　　b.  收缩性：有0.006~0.008in(0.6%~0.8%), 含30%玻纤PC有0.003~0.005in, PC/PBT调配物有0.008~0.01in。 

　　c.  不能长期接触60℃以上的热水，PC燃烧时会发出热解气体，塑料烧焦起泡，但不着火，离火源即熄灭，发出稀有薄的苯酚气味，火焰呈黄色，发光淡乌黑色，温度达140℃开始软化，

220℃熔化，可吸红外线光谱。 

　　d.  焗料：120℃/2~4小时，PC/PBT调配物烘110℃，PC/ABS调配物焗110℃/1小时，模温为40~90℃，熔胶温度为250℃。用原料啤塑烘干2小时，当加入水口料或天气潮湿2~5月份时焗料4小时。 

　　e.  应定期拆开射胶机检查其熔胶情况，因为气泡末边会显示在制品表面，可能生产出低质产品（外观仍然很美）。PC/ABS调配物熔胶温度不能超过280℃，PC/PBT也一样，GFPC则介于305~330℃之间。 

　　f.  温度设定：

未增强级：

　　后：275~300℃、中：280~310℃、中：285~325℃、

　　前：285~315℃、咀：280~310℃、模：80~120℃。 

增强级：

　　后：300~315℃、中：305~320℃、中：310~345℃、 

　　前：315~330℃、咀：320~330℃、模：70~130℃。 

　　g.  机筒停留时间：320℃时会降质，产生二氧化碳，变黄色，机械性质减低，加工温度范围应避免过长，停留时间PC/PBT应少于7分钟。 

　　h.  射胶速度越快越好，回胶速度要慢，低背压（10BAR）有助于防止气化导致降质。 

　　i.  停机时不能用LDPE、POM、ABS、PA洗机，这些料会污染PC，使其降质，应用HDPE、PS、PMMA清理。 

　　j.  勿用火炬清理注塑机金属件，可用400℃烘热，再用钢丝具清理。

二、塑料阻燃测试等级标准主要有三个：

　　（1）  GB/T2408-2008 《塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法》

　　（2）  GB/T2406.2-2009 《塑料 用氧指数法测定燃烧行为》

　　（3）  美标UL94阻燃等级（UL94阻燃等级是很重要一个标准，已被全球广泛采用。）

　　其它还有GB/T8924-2005《纤维增强塑料燃烧性能试验方法 氧指数法》、ASTM D2863、GB/T 5169.16、GB/T 5169.17、GB 4943.1等等。

　　其中94-V是UL94里面的垂直燃烧试验分级标准，主要分为V0、V1、V2三个级别（GB2408-2008里面垂直试验也是V0、V1、V2三个级别），UL94还有5VA和5VB两个级别，也是塑料阻燃等级中的最高级别。

　　不同的级别要求的技术指标也不一样。

三、塑料燃烧性能测试的意义：

　　燃烧性能是指材料燃烧或遇火时所发生的一些物理和化学变化，这项性能由材料表面的着火性和火焰传播性、发热、发烟、炭化、失重以及毒性生成物的产生等特性来衡量。

　　（1）  随着塑料产业的迅猛发展，塑料制品的种类之多、涉及领域之广，塑料制品已经成为我们的日常生活的必需品，因而为保障安全，更有利的推进塑料产品的生产和使用，燃烧性能测试是必要的一项工作；

　　（2）  塑料材料具有易燃性，并且在燃烧的过程中会产生烟雾和对人体有害的气体烟尘，十分危险，对人的生命和财产安全具有威胁；

　　（3）  对塑料材料进行燃烧性能测试可以帮助、指导我们对材料进行阻燃研究，规范塑料制品的生产制造。