UL 94 标准是什么？
我们来看看塑料的可燃性标准和所使用的测试方法。
什么是 UL 94？
UL 94是用于电气设备和器具部件的塑料材料可燃性测试的安全标准，经美国UL认证。本页介绍了 UL 94 的特性以及所使用的测试方法。
1. UL是什么意思？
UL是美国产品安全公司UL Solutions的缩写，或该公司颁发的认证证书。 UL Solutions 是组成 UL Enterprises 的三个组织之一，该企业以前称为 Underwriters Laboratories Inc. 或 Underwriters Laboratories Limited Liability Company (UL LLC)。 UL 解决方案提供材料、组件、设备、工具和最终产品的认证，以及基于每种产品的功能和安全性的原始标准和评估方法。当制造商提交申请时，根据标准对产品进行评估，如果评估通过，则可以在产品上标注认证标志。
UL标准证明所提交样品的测试结果符合已制定的标准；这并不保证产品。通过测试的产品可以标注认证标志，方便用户选择产品。 UL认证因其实用且适当的测试方法、稳健公正的运作以及飞行检查等后续措施而受到广泛的信任和支持。对于某些类型的产品，UL标准几乎被视为行业标准，甚至影响国家和国际标准。
对于塑料，UL 易燃性标准尤其得到全球认可，并与许多国家和国际标准保持一致。这就是为什么塑料制品经常宣传UL认证的原因。
2. UL 94的特点
UL 94 测试涉及使用指定方法实际燃烧测试样本，并根据结果对产品进行评级，例如火焰熄灭所需的时间。已发布的标准详细规定了试样的形状、条件、点火源、燃烧方法、根据燃烧状态的评级和标准。
3. 燃烧试验方法
3-1. 大纲
UL94包括水平燃烧测试（HB），测试燃烧速率；垂直燃烧测试（V），测试燃烧停止需要多长时间； 5V测试适用于需要特别高阻燃性的应用，例如大型产品。可燃性是根据燃烧时间和燃烧速率来评价的。
3-2.水平燃烧试验
3-2-1. 测验设备
图 1 显示了测试设置的概要。试条一端水平固定在支架上，短边倾斜 45°。将 20 目金属丝网放置在样品下方，距样品 10 ± 1 mm 的距离，以捕捉任何熔化的塑料滴。
图1. 水平燃烧试验方法
3-2-2. 测试样品
如图2所示，试验采用宽度为13.0±0.5毫米、长度为125±5毫米的试条，厚度符合要求（厚度最大可申请13毫米）。使用每种厚度的三个样本。测试前，样品必须在 23±2°C、相对湿度 50±10% 的条件下放置至少 48 小时。距离待点燃端 25±1 mm 和 100±1 mm 处标记线。
图2. 测试样品的形状
3-2-3. 点火源
水平燃烧试验采用内径9.5mm的本生灯，火焰长度设定为20mm。
3-2-4. 测试方法
将燃烧器火焰施加到距样品边缘6±1mm的位置30秒，然后移开。如果燃烧在 30 秒内达到 25 毫米标记，则火焰被移除。移开火焰后，测量火焰从25mm标记到达100mm标记所需的时间，以求出燃烧速率。如果火焰没有达到100毫米标记，则测量燃烧时间和距25毫米标记的距离。
3-2-5. 标准
满足下列任何标准的材料均获得 UL 94HB 认证。
| 试样厚度 | 燃烧速度 |
|---|---|
| 任意厚度 | 火焰在到达 25 毫米或 100 毫米标记之前熄灭 |
| 3.0至13毫米 | ≤ 40 毫米/分钟 |
| 小于3.0毫米 | ≤ 75 毫米/分钟 |
3-3.垂直燃烧试验
3-3-1. 测验设备
将标本顶端夹紧，使其保持垂直，如图3所示。将手术棉球放置在距标本末端300±10 mm的位置。
图3. 垂直燃烧试验方法
3-3-2. 测试样品
每个厚度使用 5 个试样条，其形状与水平燃烧试验的试样相同，如图 2 所示。
3-3-3. 点火源
与水平燃烧试验一样，垂直燃烧试验采用内径9.5mm的本生灯，火焰长度设定为20mm。
3-3-4. 测试方法
将火焰施加到如图 3 所示设置的样品下端。10 秒后将火焰移开。如果样品在 30 秒内停止燃烧，则立即再施加燃烧器火焰 10 秒。记录五个样本的以下与燃烧时间、滴落和到达位置相关的项目。
- 第一次火焰施加后的燃烧时间
- 第二次火焰施加后的燃烧时间
- 第二次火焰施加后的燃烧和余辉时间
- 燃烧是否到达夹具
- 通过滴下熔融塑料点燃棉球
3-3-5. 标准
满足以下标准的材料获得 UL 94 V-0、UL 94 V-1 或 UL94 V-2 认证。
| 物品 | UL 94 V-0 | UL 94 V-1 | UL 94 V-2 |
|---|---|---|---|
| 每个样品的燃烧时间 | ≤10秒 | ≤30秒 | |
| 5 个样品的总燃烧时间 | ≤50秒 | ≤250秒 | |
| 每个样本的余辉时间 | ≤30秒 | ≤60秒 | |
| 向上燃烧 | 燃烧未到达夹具 | ||
| 棉球的点燃 | 不 | 是的 | |
3-4. 5V测试
3-4-1. 大纲
5V测试是对评级为V-0或V-1的材料进行的燃烧测试。它由带试样的垂直燃烧试验和平板燃烧试验组成。
3-4-2. 垂直燃烧试验
- 测验设备：
将试样条用夹具垂直固定，如图4所示，以便可以以20°的角度施加火焰。手术棉放在地上。
图4. 5V垂直燃烧测试
- 测试样品：测试使用形状如图2所示的样品条。
- 点火源：试验采用内径9.5mm的本生灯，火焰长度设置为125±10mm，蓝色火焰长度设置为40±2mm。
- 测试方法：将火焰施加到样品的下端5秒，然后移开5秒。重复五次，观察并记录样品的燃烧情况。
3-4-3. 平板燃烧试验
- 试验设备：将一块150mm见方的平板如图5所示水平固定，使火焰以20°的角度施加到平板的中心。
- 测试样品：本测试使用尺寸为150毫米×150毫米的平板。
- 点火源：燃烧器火焰长度设定为125±10mm，与条带试验相同。
- 测试方法：在平板中心下方施加火焰五秒，然后移开火焰五秒。重复五次，观察并记录样品的燃烧情况。
图5. 5V平板测试
- 标准：根据每次测试的结果，满足以下标准的材料被认证为5VA或5VB。
| 财产 | 5VA | 5VB |
|---|---|---|
| 使用材料 | 符合 V-0 或 V-1 标准 | |
| 垂直燃烧试验 | 第5次火焰施加后的燃烧+余辉时间≤60秒 | |
| 棉球不会被滴水点燃 | ||
| 平板测试 | 没有形成孔洞 | 形成孔洞 |
根据上述测试认证的产品：
- 被分配一个注册码 (ID)
- 允许显示 UL 标志
- 都会发给一张显示认证详细信息的卡片（UL 黄卡）。
点击此处搜索旭化成的 UL 黄卡注册材料
除了 UL 标准外，还有其他行业特定的塑料可燃性测试。
欧洲铁路行业的 EN 45545 就是一个例子。在铁路和其他公共交通系统中，隧道或地下可能会发生火灾，难以安全疏散乘客。在这种情况下，必须尽可能减缓火势蔓延，以便乘客安全逃生。这意味着对所用材料的防火安全要求需要更加严格。
EN 45545 规定了铁路车辆的防火要求，考虑了各种危险级别，是一个欧洲法律框架。 EN 45545 于 2013 年首次发布，现已成为整个欧洲的强制性要求，亚洲对相当于该标准的材料的要求也在不断增长。 EN 45545-2 是 EN 45545 的一部分，规定了材料和组件的要求。用于欧洲铁路的产品必须使用符合 EN 45545-2 标准的材料。
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（作者：佐藤功技术室）
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