Tiêu chuẩn ASTM D635 về phương pháp thử nghiệm tốc độ cháy và/hoặc mức độ và thời gian cháy của nhựa ở vị trí nằm ngang

Tiêu chuẩn ASTM D635 về phương pháp thử nghiệm tốc độ cháy và/hoặc mức độ và thời gian cháy của nhựa ở vị trí nằm ngang

Tiêu chuẩn “Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM D635 về tốc độ cháy và/hoặc mức độ cháy và thời gian cháy của nhựa ở vị trí nằm ngang” do Hiệp hội thử nghiệm và vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) công bố mô tả một quy trình sàng lọc phòng thí nghiệm quy mô nhỏ để so sánh tốc độ cháy tuyến tính tương đối hoặc mức độ cháy và thời gian cháy, hoặc cả hai, của nhựa dạng thanh được đúc hoặc cắt từ các tấm, đĩa hoặc tấm và được thử nghiệm ở vị trí nằm ngang.

Tiêu chuẩn ASTM D635 về phương pháp thử nghiệm tốc độ cháy và/hoặc mức độ và thời gian cháy của nhựa ở vị trí nằm ngang

Phương pháp thử nghiệm phản ứng cháy này về mặt kỹ thuật tương đương với phương pháp thử nghiệm A được mô tả trong IEC 60695-11-10. Do đó, phương pháp này được coi là tuân thủ các tiêu chuẩn thử nghiệm khả năng cháy quốc tế.

Để biết thêm thông tin về vật liệu không cháy đến vạch tham chiếu đầu tiên trong thử nghiệm này, phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D380 sẽ được áp dụng.

Phương pháp thử nghiệm này được phát triển cho vật liệu polyme được sử dụng trong các thiết bị và dụng cụ. Kết quả được dùng làm chỉ số sơ bộ về khả năng chấp nhận tính dễ cháy của vật liệu cho một ứng dụng cụ thể. Việc vật liệu được chấp nhận cuối cùng phụ thuộc vào việc sử dụng vật liệu đó trong toàn bộ thiết bị, tuân thủ tiêu chuẩn áp dụng cho thiết bị đó.

Hệ thống phân loại được mô tả trong phụ lục của tiêu chuẩn này được thiết kế để đảm bảo chất lượng và lựa chọn trước các vật liệu cấu thành nên sản phẩm (Phụ lục X1).

Các thử nghiệm được thực hiện trên vật liệu trong các điều kiện quy định trong tiêu chuẩn này rất có giá trị để so sánh tốc độ cháy, thời gian cháy và mức độ cháy, hoặc cả hai, của các vật liệu khác nhau, để kiểm soát quy trình sản xuất, hoặc để đo lường sự suy giảm hoặc thay đổi các đặc tính cháy này trước hoặc trong khi sử dụng. Không ngụ ý mối tương quan với khả năng cháy trong điều kiện sử dụng thực tế.

Tốc độ cháy và các hiện tượng cháy khác bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như mật độ, sắc tố, tính dị hướng của vật liệu và độ dày của mẫu. Dữ liệu thử nghiệm chỉ được so sánh với các mẫu có độ dày tương tự, bất kể việc so sánh được thực hiện với cùng một vật liệu hay khác vật liệu. Tốc độ cháy và các hiện tượng cháy khác thay đổi theo độ dày.

Vật liệu tấm chịu ứng suất trong quá trình xử lý có khả năng bị giãn ra trong quá trình đốt, tạo ra kết quả không đồng đều, trừ khi chúng được nung nóng trên nhiệt độ biến dạng trong thời gian đủ để giãn ra hoàn toàn, theo phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D648.

Các thử nghiệm đốt cháy đòi hỏi phải cố định tùy ý một số biến số nhất định, chẳng hạn như kích thước mẫu, nguồn năng lượng, thời gian ứng dụng và điểm cuối. Các vật liệu nhạy cảm bất thường với một hoặc nhiều điều kiện được chọn cho phương pháp này sẽ dẫn đến kết quả rất khác nhau. Trong những trường hợp như vậy, việc xác định đặc tính đốt cháy bổ sung bằng các phương pháp khác được ưu tiên.

Trong phương pháp thử nghiệm này, các mẫu được thử nghiệm trong các điều kiện phòng thí nghiệm cụ thể. Không phải lúc nào cũng có thể dự đoán được những thay đổi về đặc tính phản ứng của thử nghiệm cháy được đo bằng hoặc từ thử nghiệm này nếu các điều kiện thử nghiệm khác nhau bị thay đổi hoặc nếu điều kiện sử dụng cuối cùng bị thay đổi. Do đó, kết quả chỉ có giá trị đối với các điều kiện tiếp xúc thử nghiệm cháy được mô tả trong quy trình này.

ASTM D635 là một giao thức quan trọng được phát triển để đánh giá khả năng bắt lửa của vật liệu nhựa. Thử nghiệm phòng thí nghiệm quy mô nhỏ này được sử dụng rộng rãi để đánh giá an toàn cháy nổ của vật liệu polyme được sử dụng trong các thiết bị và dụng cụ trong các ngành công nghiệp như xây dựng, ô tô và điện tử. Phương pháp thử nghiệm được mô tả được thiết kế để đo tốc độ, mức độ và thời gian cháy của nhựa tự hỗ trợ ở vị trí nằm ngang. Phương pháp này đóng vai trò là công cụ sàng lọc để so sánh khả năng bắt lửa tương đối của các vật liệu nhựa khác nhau trong điều kiện được kiểm soát. Phương pháp này đặc biệt quan trọng đối với vật liệu polyme được sử dụng trong các thành phần thiết bị và dụng cụ, đồng thời cung cấp chỉ dẫn sơ bộ về khả năng chống cháy của chúng. Tuy nhiên, phương pháp này không nhằm mục đích dự đoán khả năng bắt lửa trong điều kiện cháy thực tế. Thay vào đó, nó nhằm cung cấp dữ liệu so sánh để lựa chọn vật liệu, kiểm soát chất lượng và tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn.

Mục tiêu chính của tiêu chuẩn ASTM D635 là:

  • Xác định tốc độ cháy: Đo tốc độ vật liệu nhựa cháy khi tiếp xúc với ngọn lửa.
  • Đánh giá mức độ và thời gian cháy: Đánh giá khoảng cách và thời gian lan truyền ngọn lửa sau khi đánh lửa.
  • Đảm bảo tuân thủ an toàn: Giúp các nhà sản xuất lựa chọn vật liệu đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn phòng cháy chữa cháy theo quy định trong các ngành công nghiệp như xây dựng và điện tử.

Phương pháp thử nghiệm này sử dụng một quy trình chuẩn hóa để đảm bảo kết quả nhất quán và có thể so sánh được giữa các phòng thí nghiệm khác nhau. Các bước cơ bản của phương pháp này như sau:

  • Chuẩn bị mẫu: Mẫu thử được chuẩn bị với kích thước danh nghĩa dài 125 mm, rộng 13 mm và dày không quá 13 mm. Mẫu được xử lý ở nhiệt độ 23°C và độ ẩm tương đối 50% trong ít nhất 48 giờ để chuẩn hóa các yếu tố môi trường.
  • Thiết lập: Mẫu được đặt nằm ngang trong buồng thử nghiệm, được đỡ ở một đầu và để lộ đầu tự do.
  • Đánh lửa: Đèn Bunsen được điều chỉnh để tạo ra ngọn lửa xanh cao 20 mm với lưu lượng khí metan 105 ml/phút được đưa vào đầu tự do của mẫu trong 30 giây. Nếu mặt trước của ngọn lửa đạt đến vạch tham chiếu 25 mm trong vòng 30 giây, quá trình đánh lửa sẽ dừng lại.
  • Quan sát và đo lường: Sau khi ngọn lửa được loại bỏ, thời gian và mức độ cháy được ghi lại. Các phép đo cơ bản là:
    • Ngọn lửa có đạt tới vạch tham chiếu 25 mm và 100 mm không.
    • Thời gian trôi qua giữa vạch 25 mm và 100 mm, nếu có.
    • Chiều dài bị hư hỏng giữa vạch 25 mm và 100 mm.
    • Tốc độ cháy tuyến tính (tính bằng mm/phút) được tính khi ngọn lửa đạt đến vạch 100 mm.
  • Phân loại (tùy chọn): Vật liệu có thể được phân loại thành HB (cháy ngang), CC1 hoặc CC2 dựa trên tốc độ cháy và mức độ cháy, như được quy định trong phụ lục của tiêu chuẩn. Ví dụ, một vật liệu được phân loại là HB nếu tốc độ cháy của nó không vượt quá 40 mm/phút đối với mẫu có độ dày từ 3-13 mm hoặc 75 mm/phút đối với mẫu mỏng hơn 3 mm.

Theo các tiêu chuẩn liên quan như UL 94, tương thích với tiêu chuẩn ASTM D635, vật liệu có thể được chia thành các loại sau theo hành vi đốt cháy của chúng:

  • Lớp A: Không thấy hiện tượng cháy sau khi ngọn lửa tắt.
  • Lớp B: Sau khi ngọn lửa được loại bỏ, mặt trước của ngọn lửa không vượt quá giới hạn 25 mm.
  • Lớp C: Mặt trận ngọn lửa vượt quá 25 mm nhưng không đạt tới 100 mm.
  • Lớp D: Mặt trận ngọn lửa vượt quá giới hạn 100 mm và tốc độ cháy không vượt quá 40 mm mỗi phút ở các mẫu dày hơn.

Các phân loại này không chính thức là một phần của tiêu chuẩn ASTM D635, nhưng được tham chiếu rộng rãi trong các hoạt động thực tiễn của ngành.

Tiêu chuẩn ASTM D635 được coi là có giá trị vì những lý do sau:

  • Phân tích so sánh: Cho phép các nhà sản xuất so sánh các đặc tính cháy của các loại nhựa khác nhau, hỗ trợ lựa chọn vật liệu cho các ứng dụng cụ thể.
  • Kiểm soát chất lượng: Thử nghiệm giúp theo dõi những thay đổi về đặc tính cháy do sự phân hủy vật liệu trong quá trình sản xuất hoặc theo thời gian.
  • Tuân thủ quy định: Thường được yêu cầu bởi các cơ quan quản lý như Bộ luật xây dựng quốc tế (IBC) để đảm bảo vật liệu đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn phòng cháy chữa cháy, đặc biệt đối với nhựa truyền sáng được sử dụng trong xây dựng hoặc các bộ phận ô tô.
  • Hạn chế: Thử nghiệm này không mô phỏng điều kiện cháy thực tế và kết quả không nên được sử dụng để đánh giá hiệu suất trong các tình huống cháy thực tế. Các yếu tố như mật độ vật liệu, độ dày, phụ gia và điều kiện môi trường (ví dụ: nhiệt độ, độ ẩm) có thể ảnh hưởng đến kết quả.

Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm bao gồm:

  • Thành phần hóa học: Chất phụ gia, chất độn hoặc chất chống cháy có thể làm tăng hoặc giảm khả năng chống cháy.
  • Độ dày mẫu: Các mẫu dày hơn thường cháy chậm hơn các mẫu mỏng hơn.
  • Điều kiện môi trường: Thay đổi nhiệt độ hoặc độ ẩm trong quá trình thử nghiệm có thể ảnh hưởng đến quá trình đốt cháy.
  • Tính dị hướng của vật liệu: Hướng của chuỗi polyme hoặc sợi gia cường có thể ảnh hưởng đến sự lan truyền ngọn lửa.

Tiêu chuẩn ASTM D635 được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp mà an toàn phòng cháy chữa cháy là ưu tiên hàng đầu:

  • Xây dựng: Đảm bảo rằng nhựa có thành dày được sử dụng trong vật liệu cách nhiệt, đường ống hoặc các thành phần kết cấu đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn phòng cháy chữa cháy.
  • Ô tô: Đánh giá khả năng chống cháy của nhựa ở các bộ phận nội thất hoặc các thành phần dưới nắp ca-pô để bảo vệ người ngồi trong xe và xe cộ.
  • Điện tử: Đánh giá chất liệu nhựa được sử dụng trong các thiết bị và đồ gia dụng để ngăn ngừa nguy cơ hỏa hoạn do đoản mạch hoặc quá nhiệt.

Do đó, ASTM D635 là một công cụ cơ bản để đánh giá khả năng bắt lửa của nhựa trong các thử nghiệm cháy ngang có kiểm soát. Bằng cách cung cấp dữ liệu về tốc độ cháy, mức độ và thời gian cháy, tiêu chuẩn này giúp các nhà sản xuất lựa chọn vật liệu an toàn, tuân thủ các tiêu chuẩn quy định và duy trì kiểm soát chất lượng. Mặc dù không thể dự đoán hiệu suất cháy thực tế, phương pháp luận chuẩn hóa của tiêu chuẩn này cung cấp thông tin giá trị cho các ngành công nghiệp phụ thuộc vào vật liệu polyme.

Tổ chức của chúng tôi, với kinh nghiệm hoạt động nhiều năm và luôn theo sát sự phát triển khoa học công nghệ toàn cầu, sở hữu đội ngũ chuyên gia giàu kinh nghiệm và cơ sở hạ tầng rộng khắp để thực hiện các thử nghiệm, đo lường và phân tích trong nhiều lĩnh vực cho các doanh nghiệp thuộc mọi ngành nghề. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo Tiêu chuẩn ASTM D635 về Phương pháp Thử nghiệm Tốc độ Cháy và/hoặc Mức độ và Thời gian Cháy của Nhựa ở Vị trí Nằm ngang.

WhatsApp