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家用塑料外殼材料灼熱絲可燃性指數(shù)（GWFI）的判定方法

日期：2024-11-30 04:15

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摘要：家用塑料外殼材料灼熱絲可燃性指數(shù)（GWFI）的判定方法

家用塑料外殼材料灼熱絲可燃性指數(shù)（GWFI）的判定方法

在全球塑料消費(fèi)中，家電業(yè)僅次于汽車業(yè)。聚丙烯（PP）具有質(zhì)輕、性能優(yōu)良、耐腐蝕和易成形加工等優(yōu)點(diǎn)，其優(yōu)越性在于不僅能代替熱固性塑料和金屬，還能代替其他熱塑性塑料。環(huán)保要求家電產(chǎn)品節(jié)能、節(jié)水、部件可回收等，這使得聚丙烯在家電方面的應(yīng)用日趨廣泛起來。對(duì)于家電殼體來說，具有高的強(qiáng)度（平衡的剛性/韌性性能）以及能吸引人的外觀是*重要的。Borealis 聚烯烴公司稱其推出的 PP 專用料達(dá)到 UL 94V-0 阻燃條件，適用于電視機(jī)后殼、內(nèi)框和部件；Feno 公司推出高抗沖擊性、低翹曲的M PP25FU 22HB 共聚 PP，可用于生產(chǎn)音響的揚(yáng)聲器；美國 Solar 公司用 Ferro 公司的玻璃增強(qiáng)PP 制造家用除草機(jī)外殼等。

家電外殼用材料，應(yīng)當(dāng)滿足一些阻燃性能，其中灼熱絲可燃性指數(shù) GWFI 作為著火危險(xiǎn)性試驗(yàn)的一部分，與人們的人身財(cái)產(chǎn)**息息相關(guān)，對(duì)于不可控的、不可靠的因素，需要尤其注意。筆者對(duì)改性阻燃聚丙烯樹脂（LDP-3008 P9W）進(jìn)行灼熱絲可燃性指數(shù)（GWFI）測(cè)試，研究樣板燒至開裂或兩半時(shí)的火焰熄滅時(shí)間與樣板尺寸和灼熱溫度的關(guān)系，以期提高 GWFI 測(cè)試結(jié)果及判定的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

2.1 大尺寸注塑樣品的 GWFI 測(cè)試

對(duì)厚度為2mm的大尺寸的注塑樣板（大方板 100 mm×100 mm）進(jìn)行一系列溫度（800℃、825℃、850℃、875℃、900℃、930℃）的 GWFI 測(cè)試，每個(gè)溫度條件下重復(fù)測(cè)試3片

1 、實(shí)驗(yàn)

1.1 材料和儀器

改性聚丙烯樹脂 PP；

灼熱絲試驗(yàn)機(jī)，測(cè)量溫度范圍：室溫～1 000℃。

1.2 試驗(yàn)方法

改性聚丙烯樹脂PP灼熱絲可燃性指數(shù)測(cè)試的方法按GB/T5169.12-2013《電工電子產(chǎn)品著火危險(xiǎn)性試驗(yàn)第12部分：灼熱絲/熱絲基本試驗(yàn)方法材料的灼熱絲可燃性指數(shù)（GWFI）試驗(yàn)方法》測(cè)試方法。

2 、結(jié)果與討論

2.1 小尺寸注塑樣板的 GWFI 測(cè)試

對(duì)厚度為 2 mm 的小尺寸樣板（小方板 60 mm×60 mm）進(jìn)行一系列溫度（750℃、775℃、800℃、825℃、 850℃）的 GWFI 測(cè)試，每個(gè)溫度條件下重復(fù)測(cè)試 3 片，其 GWFI 測(cè)試結(jié)果如表 1 所示。

圖片測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)改性 PP 料的測(cè)試溫度在超過一定溫度后（800℃），U 型頭一接觸樣品就開始起火，當(dāng) U 型頭離開樣品后，火焰灼燒樣品孔洞上部分的材料，直至樣品上半部分燒至開裂，帶火焰的熔融物快速向下流動(dòng)（同時(shí)也極易將火焰澆滅），進(jìn)而灼燒孔洞下半部分材料，直至燒成兩半而導(dǎo)致火焰熄滅。

分析GWFI測(cè)試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)（如圖1所示），測(cè)試溫度超過一定溫度（800℃）試樣燒成兩半之后，繼續(xù)升溫進(jìn)行GWFI測(cè)試，火焰熄滅的時(shí)間是不穩(wěn)定的，且火焰熄滅時(shí)間t2大約在60s左右，即試樣有焰和/無焰燃燒的*長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間tR 在 30 s 左右。

也可以說，對(duì)于燒成兩半的材料，其火焰熄滅時(shí)間，即GWFI的判定與溫度的關(guān)聯(lián)性不高，因?yàn)榇朔N火焰熄滅是因?yàn)闆]有有效的材料供其灼燒。那么對(duì)于試樣燒成兩半情況下的測(cè)試溫度，其GWFI的判定結(jié)果根據(jù)熄滅時(shí)間來判定是沒有價(jià)值的。

就上述試驗(yàn)，假定對(duì)于燒成兩半試樣，沒有有效的灼燒面積供其灼燒，該溫度下的GWFI測(cè)試結(jié)果是不合適的。既然是由于有效的灼燒面積和材料不夠，那么提供更大的尺寸的樣板進(jìn)行測(cè)試，觀察其熄滅時(shí)間與測(cè)試溫度關(guān)系以及燒成兩半的現(xiàn)象。

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