一个常见的问题
一位工程师选了一款标注“V-0”的材料。部件壁厚 1.0 mm。送检后,部件没有达到 V-0。问题出在哪里?
查看材料资料会发现,这款材料的 V-0 是在 1.5 mm 或 3.0 mm 厚度下取得的。在更薄的 1.0 mm,材料可能只能达到 V-2,甚至不能分级。
UL 94 是什么
UL 94 是塑料材料燃烧性能的小尺寸试验标准。它用标准样条测试材料在小火焰下是否容易燃烧、能否自熄、是否滴落燃烧颗粒。它和 IEC 60695-11-10、IEC 60695-11-20 的方法基本对应。
UL 94 主要有三类测试:
水平
燃烧(HB) 样条水平放置,测燃烧速度。
垂直
燃烧(V-0、V-1、V-2) 样条垂直放置,用 20 mm 火焰燃烧两次,每次 10 秒。
5V 测试(5VB、5VA)
用更大的 125 mm 火焰燃烧五次,每次 5 秒,适合要求更高的外壳。
各等级怎样判定
垂直燃烧(每组 5 根样条)
| 判定项目 | V-0 | V-1 | V-2 |
|---|---|---|---|
| 单根样条每次离火后有焰燃烧时间 | ≤ 10 s | ≤ 30 s | ≤ 30 s |
| 5 根样条有焰燃烧时间总和 | ≤ 50 s | ≤ 250 s | ≤ 250 s |
| 第二次离火后有焰 + 无焰燃烧时间 | ≤ 30 s | ≤ 60 s | ≤ 60 s |
| 燃烧到夹具 | 不允许 | 不允许 | 不允许 |
| 滴落物引燃下方棉花 | 不允许 | 不允许 | 允许 |
水平
燃烧(HB) 厚度 3–13 mm 时燃烧速度 ≤ 40 mm/min;厚度小于 3 mm 时 ≤ 75 mm/min;或在 100 mm 标线前熄灭。
5V 测试
样条和平板都要在五次施焰后满足时间要求,且不能有滴落物引燃棉花。5VA 还要求平板不被烧穿;5VB 允许平板烧穿。
状态
调节 样条一般分两组,一组在 23 °C、50 % 相对湿度下放置 48 小时,另一组在 70 °C 下放置 168 小时。两组都要满足要求。
厚度为什么关键
越薄的样条,热量越快穿透,可燃物越快分解,火焰越难熄灭。所以同一种材料:
- 在 3.0 mm 可能是 V-0;
- 在 1.5 mm 可能是 V-1 或 V-2;
- 在 0.8 mm 可能不能分级。
厚度 3.0 mm
在 3.0 mm 可能是 V-0
因此,正确的写法总是带厚度,例如“V-0 @ 1.5 mm(UL 94)”。只写“V-0”的资料,信息是不完整的。
选材原则:材料的阻燃厚度应等于或小于部件最薄处的壁厚。例如部件最薄 1.2 mm,就要选在 1.2 mm 或更薄厚度下达到目标等级的材料。
颜色、再生料和加工也会影响结果
颜色
颜料和炭黑会改变燃烧行为。UL 认证通常按颜色范围登记,例如本色、黑色或“所有颜色”。新颜色可能需要补充测试。
再生料
再生料成分有波动,可能影响阻燃。含再生料的版本需要单独验证。
加工
过度干燥、温度过高或停留时间过长,会使阻燃剂或基材降解,降低阻燃表现。回料比例过高也有同样风险。
材料等级和终端产品标准
UL 94 是材料等级。终端产品要满足的是产品标准,例如:
- 家用电器:IEC 60335-1(常要求灼热丝测试);
- 音视频和信息技术设备:IEC 62368-1(按能量等级规定外壳材料的阻燃要求)。
产品标准会规定需要多高的材料等级、在什么厚度、是否还要做灼热丝、针焰等测试。请先确认产品标准,再反推材料要求。
另外,资料上的“按 UL 94 方法测试”和“UL 认证”不同。取得 UL 认证的材料,会在 UL 的材料数据库中列出等级、厚度和颜色(俗称“黄卡”)。很多终端认证要求使用已认证的材料。
选材检查清单
参考资料
- Combustion (Fire) Tests for PlasticsUL Solutions
- UL 94 test report (example)Intertek (via eksensunger.com)
- UL Yellow Card brochureUL
- Plastics Recognition Program webinar seriesUL Solutions
- UL 94 flame ratingstexasinjectionmolding.com
访问日期:2026-10-19。