（一）常见燃烧检测方法和标准
（1）UL 94 垂直燃烧测试简介
试样燃烧行为 V-0 V-1 V-2
试样数 5 5 5
每个试样点燃次数 2 2 2
每个试样每次点燃后单个试样最长有焰燃烧时间/s ≦10 ≦30 ≦30
第二次点燃后单个试样最长无焰燃烧时间/s ≦30 ≦60 ≦60
5个试样10次点燃后有焰燃烧总时间/s ≦50 ≦250 ≦250
有无引燃熔滴和熔滴是否引燃脱脂棉 否 否 是
是否燃烧到夹具 否 否 否
（2）IEC 60695 灼热丝测试简介
灼热是用直径为 4ｍｍ的镍/铬丝制成的环。试验时，用夹具将
样品夹住，夹具可以在轨道上移动。灼热丝通电加热达到标准规
定的温度，移动夹具，使灼热丝以 0.8Ｎ～1.2Ｎ力施加在样品上，
施加时间为三十秒。在厚约 10ｍｍ的平滑白松木板上紧裹一层绢
纸作为铺底层，置于灼热丝施加点下方(200±5)ｍｍ处。如果样
品未起燃，或虽然起燃，但在灼热丝移去三十秒内自动熄灭，且
不引燃铺底层，则判灼热丝试验通过。
（3）UL 1581 VW-1 线材测试简介
VW-1 是电线的防火等级。其测试标准：实验规定试样(有金属芯的线材，直径有不同规格）保持垂直，
用试验用的喷灯(火焰高度 125mm，热功率 500W)燃烧 15 秒钟，然后停止 15秒钟，反复 5 次。
合格标准为：
（1）剩余火焰不可超过 60 秒钟。
（2）试样不可烧损 25%以上。
（3）垫在底部的外科用棉不可被落下物引燃。
（4）ASTM D2863 极限氧指数测试
氧指数的定义：
在规定的试验条件下，在氧氮混合气流中，测定刚好能维
持材料燃烧的以体积百分数表示的最低氧浓度。氧指数是
用来判断材料在空气中与火焰接触时燃烧的难易程度。
具体测试方法：
（1）将试样垂直固定在燃烧筒中，使氧、氮混合气流由下
向上流过。
（2）用点火器点燃试样顶端，同时记时和观察试样燃烧长度，
与所规定的判据相比较。
（3）在不同的氧浓度中试验一组试样，测定塑料正好维持平衡
燃烧时的最低氧浓度，用混合所中氧含量的体积百分数表示。
（4）氧浓度%=氧流量/(氧流量+氮流量)X100%
部分塑料的极限氧指数
聚甲醛 16 环氧树脂 20
聚甲基丙烯酸甲酯 17 聚碳酸酯 27
聚乙烯 17 聚氯乙烯 47
聚丙烯 17 聚砜 60
聚苯乙烯 18 聚四氟乙烯 95
（二）不同检测燃烧检测方法和标准对工程塑料阻燃性能的表征
（1）在阻燃 PP（十溴阻燃或八溴）和阻燃增强 PBT（十溴阻燃，15％GF）中，即使添加过量的阻燃剂，灼热丝依然不能够达到标准；但是其在UL 94 垂直燃烧测试中能够满足标准，达到离火即熄的水平；而氮磷系列膨胀型阻燃剂添加量越多，其灼热丝和UL94 V0 测试的阻燃效果都是越好；为什么会出现上述情况？
上述情况的出现是由于阻燃剂的阻燃机理不同造成的。
如采用溴系阻燃剂熔滴带走热量的机制，则体系要达到一定温度，使阻燃剂分解，才能顺利滴落把热量带走，所以体现在 850℃灼热丝比 750℃灼热丝反而更好通过；同样由于滴落这种体系，所以通过测试的偶然性也要大很多。
UL94 燃烧的气体是甲烷气体，喷头的温度为 750 度，用蓝火进行燃烧火焰测试；而灼热丝采用的是灯丝温度达到所需要测试的温度。用 UL94 V0 测试时，喷头的火焰一直对垂直的样条燃烧，能够持续不断的给予稳定火焰，有利于体系阻燃剂分解发挥作用，从而通过熔滴带走热量；而灼热丝仅仅是插入测试样品中间，阻燃剂分解的程度比不上 UL94 V0 的体系，所以阻燃剂分解和熔滴效果要差点，延燃时间要长很多。因此，即使通过加入更多的阻燃剂，从机理上不能解决延燃的问题。如同滴落体系薄制件的阻燃反而比厚制件的好做（主要是能否及时带走热量） 。 采用膨胀型成碳阻燃剂能够解决上述问题，因为体系是成碳的原理，灼热丝插入制品后，灼热丝周围成碳，阻燃剂的添加量越多，其成碳效果越好，可以达到完全没有延燃时间。其阻燃机制一样符合UL94 V0 燃烧测试。
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阻燃 PP（十溴阻燃或八溴） 阻燃增强 PBT（十溴阻燃，15％GF） |
氮磷系阻燃 PP 或PBT |
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阻燃机理 |
气相阻燃//熔滴带走热量 |
成炭//(膨胀或气相阻燃) |
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UL94 测试 |
薄制件易熔滴，易达到 V-0。 厚制件不易熔滴，不易达到 V-0。 |
厚制件易成炭，易达到 V-0。 薄制件不易成炭，不易达到 V-0。 |
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ICE 60695灼热丝 |
850℃灼热丝测试易熔滴，易通过。 750℃灼热丝测试熔滴略难，通过略难。 增加阻燃剂用量，改善不大。 |
薄制件/850℃灼热丝测试成炭略难，通过略难； 增加阻燃剂用量，改善明显。 相同条件 750℃灼热丝更容易通过，温度越低， 碳层的保护效果越好。
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（2）氢氧化物用于 PE 能够拥有非常高的氧指数（一般都38以上） ，但是其比较难通过 UL 94 V0 或者 VW-1。氮磷系列膨胀型阻燃剂用于 PE 氧指数不算太高（一般仅仅32 左右） ，但是其较易通过 UL94 V0 或者VW-1。为什么？
这一方面是由于氢氧化物和氮磷系膨胀型阻燃剂阻燃机理造成的，另外一方面是由于燃烧检测方法的不同所造成的。 氢氧化物由于依靠释放结晶水吸热阻燃，其能够降低体系的温度，从而抑制燃烧过程，但是如果氢氧化物的量不够的话，不能够熄灭火焰，所以其正好符合氧指数的测试标准，降低温度的过程，延迟了燃烧的进行，导致其有较高的氧指数，但是由于其不能完全熄灭火焰，导致其不能满足 UL94 垂直燃烧的要求。而氮磷系膨胀阻燃剂完全依靠成炭达到阻燃的目的，如果不能够完全结炭覆盖塑料表面，火焰传递速度不会变慢，所以其氧指数相对要低些，但是，一旦碳层形成，火焰就会立刻熄灭，表现
出 UL94 V0轻松达到。
（3）某些阻燃聚苯乙烯具有非常高的氧指数，但是其UL94测试效果很差，为什么？
这是聚苯乙烯的降解机制引起的。大部分塑料的燃烧降解过程是大分子断链，经过一系列的降解才成为小分子的。而聚苯乙烯的降解基本上直接降解为小分子。由于氧指数的测试是样条顶部点燃火焰，聚苯乙烯降解的小分子立刻从顶部释放，不会引燃聚苯乙烯体系，导致其氧指数测试数值很高；而UL94 的测试是样条从底部点燃火焰，聚苯乙烯降解的小分子立刻被底部的火焰点燃，加速了这个聚苯乙烯体系的燃烧，所以显示出阻燃聚苯乙烯具有非常高的氧指数，但是其 UL94测试效果很差。
（4）添加相同分数的氮磷膨胀型阻燃剂在聚乙烯和聚丙烯中，UL94 的级别为什么会存在差异？
添加相同分数的氮磷膨胀型阻燃剂在聚乙烯和聚丙烯中，阻燃聚丙烯更容易达到 UL94 V0，而阻燃聚乙烯可能仅仅才为 UL94 V2，只有加入更多的阻燃剂，阻燃聚乙烯才能够达到 UL94 V0。 出现上述情况是由于聚乙烯和聚丙烯的降解机制所引起的，聚乙烯大约在 335～450℃之间分解，其燃烧热值为 45.9MJ／kg；而聚丙烯分子结构中与叔碳原子相连的 H 活泼性大，与聚乙烯相比，降低了其热稳定性，热分解过程中，聚丙烯的分子量降低首先出现在 227～247℃之间，在 302℃以上时，分解变得显著，其燃烧热值为 44.0MJ／kg。氮磷系膨胀型阻燃剂大约在 250℃左右开始发挥效果，其与聚丙烯的匹配效果更好；而在聚乙烯中，在聚乙烯降解前，已经消耗更多的阻燃剂；同时聚乙烯的燃烧热也是大于聚丙烯的。
（5）不同的环境下是否要求不同程度的灼热丝标准？
是的，普通情况下的灼热丝标准如前所述。
目前，电器对阻燃方面的要求越来越高，IEC60335 灼热丝（即无人看管电器标准）要求是灼热丝温度 750℃，2S 熄灭。许多阻燃剂不能够稳定地做到上述阻燃，但是氮磷系膨胀型阻燃剂能够很轻松的通过上述测试，其正是依靠密闭的碳层，将火焰隔氧熄灭。可以通过阻燃剂的加入量，来调节阻燃效果。
（6）是否阻燃体系滴落就不能达到UL 94 V-0 的标准？
从 UL 94V-0的标准来看，如果体系滴落但是不引起燃棉的话，一样能够通过 UL 94V-0。当然，从阻燃机理上来说，不滴落的 UL94 V-0比滴落的 UL 94V-0 的阻燃要稳定很多，因为滴落的过程存在偶然性，也可能出现很多样品中出现少量的滴落燃棉的现象，而不滴落阻燃则稳定很多，适用范围也大很多，并能够适应于更多的阻燃测试标准。
（7）是否阻燃制品通过UL 94V-0 标准就代表阻燃剂能够满足最终的阻燃要求？
一般来说，我们测试制品的阻燃可以通过 UL 94V-0，并不能说这个阻燃制品一定具备阻燃效果。根据 UL746C 标准， 制品通过 70℃×168h 浸水后阻燃依然保持 UL94 V0 的标准， 才具有真正的阻燃意义。如果制品不能够通过 UL746C 标准，则表明制品内的阻燃剂可能存在析出以及不耐水，不能够满足长期使用的要求。
（8）经常看到有人直接用打火机测试挤出的样条来判断材料的阻燃性，其存在一定的合理性，也存在一定的局限性，为什么？ 直接用打火机对制品进行阻燃测试，对于卤素体系，比较容易判断，因为其体系的机制决定了产品的密实程度对于阻燃效果影响不大；同样氢氧化物体系也是这样；但是对于氮磷系成炭阻燃体系，由于依靠成炭机制，产品的密实程度对阻燃影响比较大，如刚挤出的条子，其密实程度有限，内部可能存在一些气泡，对于成炭有副作用，而经过注塑后的制品其密实度大大加强，成炭效果也更加的迅速。
（9）VW-1 的燃烧测试标准类似与哪些燃烧测试标准？
VW-1 燃烧测试类似垂直燃烧，既与 UL94 燃烧测试类似，但是一般来说，VW-1 燃烧测试要求比 UL94更高。
（10）是否燃烧测试方法只有以上四种形式呢？
以上四种燃烧测试方法是目前主要应用到的测试方法，燃烧测试还有很多表征的方法测试，并不仅仅是通过了以上四种测试，就代表阻燃材料的阻燃性合格。针对不同的环境以及要求，阻燃材料还有许多各种各样的要求，比如：烟密度的要求，材料在某些环境下水平燃烧的要求，针焰测试要求等等。熟悉了解材料的测试要求，才能够更好的推荐合适的阻燃剂给予客户，帮助客户做出性能达标的产品。
