ASTM D635 塑膠水平燃燒速率和/或燃燒程度和持續時間的標準測試方法

美國材料與試驗協會 (ASTM) 發布的標準「ASTM D635 塑膠在水平位置的燃燒速率和/或燃燒程度和持續時間的標準測試方法」描述了一種小規模實驗室篩選程序，用於比較模製或從片材、板材或面板切割並在水平位置測試的條狀塑料的相對線性燃燒速率或燃燒程度和持續時間，或兩者。

此燃燒反應測試方法在技術上與 IEC 60695-11-10 中所述的測試方法 A 相同。因此，此方法符合國際可燃性測試標準。

有關通過此測試未燃燒至第一個參考標記的材料的更多信息，適用 ASTM D380 標準測試方法。

本測試方法專為家用電器和設備中使用的聚合物材料而開發。測試結果旨在作為特定應用領域中其可燃性可接受性的初步指標。材料的最終驗收取決於其在符合該設備適用標準的完整設備中的使用。

本標準附件中所述的分類系統旨在確保產品的品質和預先選擇產品組成材料（附件 X1）。

在本標準規定的條件下對材料進行的試驗，對於比較不同材料的燃燒速率、燃燒持續時間和燃燒程度（或兩者兼有）、控制製造工藝，或衡量這些燃燒特性在使用前或使用過程中的劣化或變化，具有重要意義。但本標準與實際使用條件下的可燃性無關。

燃燒速率和其他燃燒現象受密度、顏料、材料的各向異性以及樣品厚度等因素的影響。無論使用相同或不同的材料進行比較，測試數據僅針對厚度相似的樣品進行比較。燃燒速率和其他燃燒現象會隨厚度而變化。

按照 ASTM D648 標準測試方法，在加工過程中受壓的板材很可能在燃燒過程中鬆弛，從而產生不規則的結果，除非將它們加熱到其撓曲溫度以上並保持足夠長的時間以完全鬆弛。

燃燒試驗需要任意固定某些變量，例如樣品大小、能量來源、施加時間和終點。如果材料對本方法所選的一個或多個條件異常敏感，則會導致結果差異很大。在這種情況下，最好採用其他方法進行額外的燃燒特性分析。

在本測試方法中，樣品需經受特定的實驗室測試條件。如果修改不同的測試條件或改變最終使用條件，則無法始終預測透過本測試測得的防火測試回應特性的變化。因此，結果僅適用於本程序中所述的防火測試暴露條件。

ASTM D635 是為評估塑膠材料可燃性而製定的關鍵協議。這種小規模實驗室測試廣泛用於評估建築、汽車和電子等行業電器和設備中使用的聚合物材料的防火安全性。所述測試方法旨在測量水平放置的自支撐塑膠的燃燒速率、程度和持續時間。它可作為篩選工具，用於比較受控條件下不同塑膠材料的相對可燃性。此方法對於電器和設備組件中使用的聚合物材料尤其重要，可提供其耐火性的初步指示。然而，它並非旨在預測實際火災條件下的可燃性。相反，它旨在為材料選擇、品質控制和安全標準合規性提供比較數據。

ASTM D635 標準的主要目標是：

• 確定燃燒率：測量塑膠材料暴露在火焰中燃燒的速度。
• 評估燃燒程度和持續時間：評估點火後火焰蔓延的距離和持續時間。
• 確保安全合規：幫助製造商選擇符合建築和電子等行業監管消防安全標準的材料。

此測試方法採用標準化程序，以確保不同實驗室的結果一致且可比較。我的方法的基本步驟如下：

• 樣品準備：測試樣品的標稱尺寸為長125毫米、寬13毫米、厚度不超過13毫米。樣品在23°C、相對濕度50%的條件下放置至少48小時，以標準化環境因素。
• 設定：將樣本水平放置在測試室中，一端有支撐，自由端暴露在外。
• 點火：將本生燈調整至產生20毫米高的藍色火焰，甲烷氣體流量為105毫升/分鐘，置於樣本自由端，持續30秒。如果火焰前緣在30秒內達到25毫米參考標記，則停止點火。
• 觀察與測量：火焰移除後，記錄燃燒持續時間和燃燒程度。基本測量方法如下：
  • 火焰是否達到25毫米和100毫米的參考標記。
  • 如果適用，則為 25 毫米和 100 毫米標記之間的時間間隔。
  • 損壞長度在 25 毫米和 100 毫米標記之間。
  • 當火焰到達 100 毫米標記時計算的線性燃燒速率（以毫米/分鐘為單位）。
• 分類（可選）：根據燃燒速率和程度，材料可分為 HB（水平燃燒）、CC1 或 CC2，具體請參閱標準附件。例如，如果厚度為 3-13 毫米的樣品的燃燒速率不超過 40 毫米/分鐘，厚度小於 3 毫米的樣品的燃燒速率不超過 75 毫米/分鐘，則該材料被歸類為 HB。

根據與ASTM D635標準相容的UL 94等相關標準，材料可依其燃燒行為分為以下幾類：

• A級：火焰移開後無可見的燃燒。
• B級：火焰移開後，火焰前緣不超過25毫米的限值。
• C級：火焰前緣超過25毫米但未達100毫米。
• D級：火焰前緣超過100毫米極限，較厚的樣本的燃燒速度不超過每分鐘40毫米。

這些分類不是 ASTM D635 標準的正式組成部分，但在行業實踐中被廣泛引用。

ASTM D635 標準被認為有價值，原因如下：

• 比較分析：讓製造商比較不同塑膠的燃燒特性，幫助針對特定應用選擇材料。
• 品質控制：測試有助於監測生產過程中或一段時間內材料降解導致的燃燒特性的變化。
• 法規遵循：國際建築規範 (IBC) 等監管機構通常要求確保材料符合消防安全標準，特別是用於建築或汽車零件的透光塑膠。
• 限制：此測試並未模擬真實火災情況，其結果不應用於評估材料在真實火災場景下的性能。材料密度、厚度、添加劑以及環境條件（例如溫度、濕度）等因素都可能影響測試結果。

影響測試結果的因素包括：

• 化學成分：添加劑、填料或阻燃劑可增加或降低耐火性。
• 樣品厚度：較厚的樣品通常比較薄的樣品燃燒得慢。
• 環境條件：測試期間溫度或濕度的變化可能會影響燃燒行為。
• 材料各向異性：聚合物鏈或增強纖維的方向會影響火焰蔓延。

ASTM D635 標準廣泛應用於以消防安全為首要考量的產業：

• 建築：確保絕緣、管道或結構部件中使用的厚壁塑膠符合消防安全標準。
• 汽車：評估內裝部件或引擎蓋下方部件中塑膠的耐火性，以保護乘客和車輛。
• 電子產品：評估設備和器具中使用的塑料，以防止因短路或過熱而引起的火災危險。

因此，ASTM D635 是評估受控水平燃燒試驗中塑膠可燃性的基本工具。透過提供燃燒速率、程度和持續時間的數據，它可以幫助製造商選擇安全的材料，遵守監管標準並保持品質控制。雖然它無法預測實際的防火性能，但其標準化方法為依賴聚合物材料的行業提供了寶貴的資訊。

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