Руководство по стандартам воспламеняемости UL 94

Существует множество различных факторов, в том числе легкость воспламенения и способность распространять пламя, которые могут влиять на воспламеняемость пластика. Чтобы правильно изучить воспламеняемость и окончательно определить, насколько воспламеняем тот или иной пластик, инженеры и специалисты по продуктам обращаются к стандарту UL 94.

UL 94 — это широко используемый тест на воспламеняемость пластика, разработанный Underwriters Laboratories (UL), который измеряет, как пластиковая деталь горит и насколько хорошо она предотвращает возгорание. Испытания на воспламеняемость UL 94 классифицируют пластмассы по их способности предотвращать воспламенение, оставаться стабильными при высоких температурах и образовывать легковоспламеняющиеся пластиковые капли.

Поскольку фактические условия возгорания непредсказуемы, воспламеняемость UL 94 не отражает реакцию материала во время горения. Скорее, стандарты UL 94 определяют, насколько приемлемым или пригодным для использования тот или иной пластиковый материал является его воспламеняемость для конкретной цели или детали.

Таблица стандартов воспламеняемости UL 94

Стандартная таблица воспламеняемости UL 94 содержит шесть категорий, перечисленных в порядке от наименее к наиболее огнестойкому:

РЕЙТИНГ UL 94	ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЙТИНГА UL 94
HB	Испытание горизонтального горения, при котором горение прекращается до 100 мм
V-2	Прекращение горения в течение 30 секунд на вертикальной части, допускающее падение горючего пластика по вертикали
V-1	Горение останавливается в течение 30 секунд на вертикальной части, позволяя каплям пластика не гореть
V-0	Горение останавливается в течение 10 секунд на вертикальной части, позволяя каплям пластика не гореть
5VB	Горение останавливается в течение 60 секунд на вертикальной части, что позволяет невоспламеняющимся каплям пластика, которые могут привести к образованию отверстий или прожогов налета
5 ВА	Горение останавливается в течение 60 секунд на вертикальной части, позволяя капать невоспаленные капли, которые не оставляют следов налета или прожогов

Стандарты воспламеняемости UL 94 V-0, V-1 и V-2, как правило, приемлемы для портативных, необслуживаемых, прерывистых бытовых приборов, таких как кофемашины или настольные миксеры. Различные факторы, в том числе размер и толщина деталей, расстояние от неизолированных токоведущих частей и возгорание провода под напряжением, определяют применимую классификацию.

Антипиреновые добавки для пластмасс

Огнестойкость пластика можно улучшить за счет использования добавок, представляющих собой соединения, добавляемые в пластик для снижения воспламеняемости. Огнезащитные добавки для пластмасс предназначены для ингибирования, подавления или замедления возгорания из-за тепла и пламени, а также для защиты пластиковых компонентов от воспламенения до воспламенения.

Многие огнестойкие пластмассовые добавки предотвращают пиролиз, чтобы предотвратить возгорание. Пиролиз — это процесс, при котором молекулы полимера разлагаются на молекулы углеводородов и горючие газы, а затем соединяются с кислородом, вызывая экзотермические химические реакции. Реактивные антипирены встраиваются в саму молекулу полимера, а активные примешиваются к полимеру. Оба вида могут подавлять воспламенение в парообразном (газообразном) и конденсированном (твердом) состоянии огня.

Существует три распространенных процесса производства огнезащитных добавок:

Газофазное радикальное тушение

Это наиболее распространенный вид антипиреновой добавки для пластмасс, известный как бромированные антипирены (BRF). BRF представляют собой галогенорганические соединения, которые подвергаются термическому разложению перед выделением химических веществ, которые уменьшают окислительные реакции пламени. BRF недороги и работают со многими полимерами, но имейте в виду, что галогены считаются токсичными для людей и животных.

Эндотермическая деградация

Эндотермическая деградация использует минеральные соединения, обычно известные как антациды, такие как гидроксиды алюминия или магния, в качестве антипиренов для паровой фазы огня. Эти соединения разрушаются при воздействии высокой температуры, поглощая тепло, выделяемое в результате эндотермических реакций. Это останавливает горение, охлаждает материал и предотвращает возгорание.

Тепловая защита (обугливание)

Антипирены на основе фосфора представляют собой негалогенированные соединения, которые при нагревании образуют фосфорную кислоту, которая обугливает твердое вещество и создает толстый слой углерода. Это изолирует полимер и замедляет пиролиз, что приводит к затрудненному выделению газов, которые могут вызвать пожар. Фосфорные антипирены могут быть активными или реактивными, и вы можете добавить галогены, которые воздействуют на газовую фазу огня для повышения защиты.

Некоторые пластмассы по своей природе являются термостойкими и имеют высокую температуру плавления, что помогает предотвратить их возгорание. Эти пластики не требуют огнезащитных добавок для предотвращения возгорания. Например, полиэфиримид (ПЭИ) обладает естественной огнестойкостью, а полибензимидазол (ПБИ) не горит и не имеет известной температуры плавления.

Соответствует стандартам воспламеняемости UL 94 с помощью Fast Radius

Когда дело доходит до воспламеняемости, вы не хотите рисковать. Ссылка на таблицу рейтингов стандартов воспламеняемости UL 94 поможет вам и вашей команде выбрать лучший материал для вашего приложения. Команды разработчиков по-прежнему должны делать все возможное и работать вместе с отраслевыми экспертами, чтобы более точно понять стандарт воспламеняемости UL 94 для конкретного материала и гарантировать, что их следующий проект не сгорит.

Fast Radius поможет вам с уверенностью получить доступ к таблицам воспламеняемости UL 94 и разобраться в них, чтобы вы знали, какие материалы лучше всего подходят для ваших целей. Наша команда имеет большой опыт работы с широким спектром пластмасс, которые были протестированы в соответствии со стандартами воспламеняемости UL 94, и мы поможем вам на каждом этапе производственного процесса. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать процесс выбора материала для огнестойких деталей.

Узнайте больше о термообработке для производства станков с ЧПУ и других типах сопротивления материалов, посетив ресурсный центр Fast Radius.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату