ISO 9773薄而软塑料燃烧性能的测定

黄志炳 骆丹煦 章伟富

（浙江省质量检测科学研究院 浙江杭州 310013）

1 前言

在评估材料燃烧试验特性过程中，对一些易弯曲的薄样品和一件以上的试样遇火蜷缩但不起燃的情况，宜使用ISO 9773标准进行试验。ISO 9773标准规定了易弯曲薄试样垂直暴露于小型火焰引燃源时燃烧特性的小型实验室筛选法。其试验原理是将圆柱状的样品的一端垂直固定在夹具上，用规定的试验火焰对另一端连续施加两次火焰，通过测量余焰和余灼时间，对样品的燃烧特性进行评定。

2 影响试验结果的因素

评估在实际着火条件下特殊材料或特殊形状样品所产生的着火危险应考虑多方面因素，燃料的成分、燃烧强度（热释放率）、燃烧生成物和环境因素，包括引燃源强度、被暴露材料的位置和通风条件等。而ISO 9773中材料的垂直燃烧性能受到材料密度、颜料和材料的各向异性以及样品的厚度，或含有不同添加剂或填充/增强材料等这些因素的影响。因为试验结果受到材料组分影响，所以试验样品因具有代表性。

一些材料的垂直燃烧性能可能随时间的变化的影响。因此建议对材料进行老花前和老化后试验，老化试验温度为70摄氏度，老化时间为一周。

3 试验前的准备

3.1 样块制备

试验样品应从具有代表性的产品上切割而成，切割操作之后，仔细清除全部灰尘和微粒，将各棱边打磨平整光滑。

标准试验样件的尺寸是：长200mm±5mm，宽50mm±2mm最大厚度0.25mm，测量每块样件的厚度精确到0.01mm并记录测量值。

在距试样被引燃端125mm±5mm的横轴处划一条标记线，试样围绕长轴紧密的包裹在圆心轴上形成圆柱状，露出125mm标记线。确保在试样125mm标线上端重叠部分小于75mm，并用压敏胶带将试样围成管状的上端黏住，然后移去圆心轴。

需制备20件试验样块，建议准备更多的试样以需要时重新测试。

3.2 预处理

应将两组5件试样在23℃±2℃、（50±5）%的相对湿度条件下处理至少48h。试验样品一经从预处理箱里取出应在1h内进行试验。

将两组5件试样在空气循环烘箱中70℃±2℃的条件下老化168h±2h，然后在干燥箱中冷却至少4h。试验样品一旦从干燥箱中取出，就应在1h内进行试验。

4 试验步骤

(1)用弹簧夹或者其它装置夹住试样上端6mm的长度，纵轴垂直，使得试样上端管状口被封住防止一些烟雾的影响，试样下端高出水平棉层300mm±10mm，棉层质量为0.05g到0.08g，其近似尺寸50mm×50mm×6mm。

(2)调节气流量和本生灯进入空气量使其产生高度为20mm±1mm，顶端呈黄色的蓝色火焰。增加空气进入量直到黄色顶端消失。必要时重新测量火焰高度并修正到20mm±1mm。

(3)将火焰中心施加到试样底边未叠加部分的中点，同时使喷灯顶端比该点低10mm±1mm，保持3s±0.5s，必要时，根据试样长度和位置的变化，在垂直平面移动喷灯。如果在施加火焰过程中，试样有熔融滴落物或燃烧物滴落，则将喷灯倾斜45°角，并从试样下方后撤足够距离，防止燃烧滴落物进入喷灯管，同时保持喷灯管燃烧口中心与试样残留部分间距离仍为10mm±1mm，熔融材料的流延部分可忽略不计。对试样施加火焰3s±0.5s后，以近似300mm/s的速率立即将喷灯至少撤离试样150mm的距离，同时使用计时设备开始测量余焰时间t1, 单位为秒，记录t1。

(4)一旦试样余焰中止，即使喷灯没有充分地撤离试样150mm的距离，立即重新把试验火焰放在试样下方，喷灯顶端在试验样品残余部分之下10mm±1mm，保持3s±0.5s，如有需要，如上所述移动喷灯清除滴落物。在第二次对试样施加火焰3s±0.5s后，立即熄灭喷灯或以近似300mm/s的速率立即将喷灯至少撤离试样150mm的距离，同时用计时器开始测量试样的余焰时间t2和余灼时间t3.记录t2和t3.还要记录余焰和余灼是否到达125mm标记线，是否有燃烧滴落物引燃样品下方的棉垫。

(5)重复该程序，用同样方法至少测量5个试样。

5 结果

对每组5件经两种条件处理的试样，采用下式计算该组的总余焰时间（t）

对于每一个试样，采用下式计算总余焰时间：

6 分类

判别标准 类 别单件试样的余焰时间（t1和t2） ≤10s ≤30s ≤30s ＞30s总余焰时间（t ） ≤50s ≤250s≤250s＞250s第二次施加火焰后，单件试样的余灼时间（t3） ≤30s ≤60s ≤60s ＞60s

余灼或余焰蔓延到125mm线 否 否 否 是燃烧颗粒或滴落物是否引燃棉垫 否 否 是 是或否分 类 VTM-0 VTM-1 VTM-2 不适用

7 设备装置和材料的构成

实验室通风柜其容积至少为0.5m，试验箱应有观察窗且不应通风，但在燃烧时期间允许正常热循环的空气通过试验样品。为了安全和方便，试验箱应配备抽风装置（能完全闭合），如排风扇，以除去可能有毒的燃烧产物。但是排风扇在实际试验时应该关闭，试验后立即打开，以除去燃烧残余物。

本生灯管长为100mm±10mm，内径为9.5mm±0.3mm.不应在本生灯管件上安装末端附件如稳定器。

带夹具或类似装置的环形支架，以调节样品的位置。

计时器的分辨率应为0.1s，1h内精确到0.5s。

测量直尺的刻度应为毫米。

燃烧气体，工业级甲烷气纯度至少达98%，能通过调节阀和压力表提供均匀的气流。

干燥器，内含干燥剂，在环境温度23℃±2℃情况下能维持相对湿度不超过20%。

预处理箱应能维持23℃±2℃和（50+5）%的相对湿度

千分尺分辨率至少达到0.01mm

直径13mm±0.5mm的圆柱形棒

压敏胶带

直径0.2mm到0.5mm的不锈钢或者镍铬合金丝

100 %脱脂棉垫

空气循环烘箱应提供70℃±2℃的处理温度，每小时换气不低于五次。

天平分辨率达到0.01g

8 小结

利用ISO 9773标准规定试样方法进行测试，在比较不同材料的相对燃烧特性、控制制造工艺或评估燃烧特性的变化时可能具有相当大的价值，但是依据本部分获得的结果不应用来描述和评估在实际着火条件特殊材料或特殊形状样品所产生的着火危险。

[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.