GB/T 15903—2025压敏胶粘带耐燃性试验方法

1范围

本文件描述了测定压敏胶粘带(以下简称“胶粘带”)耐燃性的悬挂试验法、平放试验法、缠绕试验法、水平燃烧试验法、垂直燃烧试验法和卷筒试验法。

本文件适用于胶粘带耐燃性能的测定和评价。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 1914化学分析滤纸

GB/T 2408—2021塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法

GB/T 5169.16—2017电工电子产品着火危险试验第16部分:试验火焰50 W水平与垂直火焰试验方法

GB/T 5169.22—2015电工电子产品着火危险试验第22部分:试验火焰50 W火焰装置和确认试验方法

GB 8410—2006汽车内饰材料的燃烧特性

GB/T 22396压敏胶粘制品术语

GB/T 40302—2021塑料立式软薄试样与小火焰源接触的燃烧性能测定

ISO 10093:2020塑料燃烧试验标准点火源(Plastics—Firetests—Standard ignition sources)

3术语和定义

GB/T 22396界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

余焰afterflame

在规定的试验条件下,移开引燃源后材料持续的有焰燃烧。

注:本文件中引燃源的火源由燃烧器产生。

3.2

余焰时间afterflame time

余焰持续的时间段。

3.3

余辉afterglow

在规定的试验条件下移开引燃源,火焰终止后,或没有产生火焰时,材料的持续辉光。3.4

余辉时间afterglow time

余辉持续的时间段。

4方法1:悬挂试验法

4.1原理

在一定条件下,用引燃材料引燃自由悬挂的胶粘带试样,根据试样的平均燃烧长度评价胶粘带的耐燃性等级。

4.2设备及材料

4.2.1实验室通风橱

应符合GB/T 5169.16—2017中6.1的要求。

4.2.2燃烧器

应符合GB/T 5169.22—2015中4.2.1的要求。

4.2.3支架

置于实验室通风橱内,用于悬挂试样。支架上应有夹具或等效的装置,以调整试样的位置,见图1。

单位为毫米

标引序号说明:1—支架;

2—夹具;

3—试样;

4—引燃材料;

5—燃烧器。

图1支架

4.2.4夹具

应能够夹持试样,使其悬挂在支架上,并耐火焰烧灼。

4.2.5引燃材料

应符合GB/T 1914中关于定量滤纸的要求,并裁成底边宽(25±1)mm、高(30±1)mm的等腰三角形。

4.2.6计时设备

分辨力至少为0.5 s。

4.2.7量具

钢直尺,最小分度值不大于1 mm。

4.2.8试验气体

工业级甲烷气体或液化石油气。

4.3试样制备

4.3.1状态调节

将整卷胶粘带样品在温度(23±2)℃、相对湿度(50±10)%的条件下至少静置24 h。如果不能保持此试验条件,则尽量接近此条件,并在报告中注明。

4.3.2试样选取

应在温度(23±2)℃、相对湿度(50±10)%的条件下取样。如果不能保持此取样条件,则尽量接近此条件,并在报告中注明。从状态调节环境中取出的试样应在30 min之内完成试验。

在制样之前,除去整卷胶粘带样品最外层3圈~5圈,然后以500 mm/s~750 mm/s的速率解卷,裁取长(310±5)mm的试样不少于5个。

胶粘带试样宽度应不大于25 mm。若试样宽度大于25 mm,则应切割至宽度25 mm。应使用锐利的工具裁切以使样品获得平滑的切边。

样品宽度小于25 mm时,依样品宽度制备试样进行试验,并在报告中注明。

制备的试样不准许存在不易复原的变形、胶粘剂层脱落及表面被粘污等缺陷。

4.3.3试样标记

在距离每个试样一端(50±1)mm、(150±1)mm和(300±1)mm处分别画上标线,将引燃材料底边与最接近(50±1)mm标线的试样下端重叠粘合2 mm。

4.4试验条件

所有试样应在温度15℃~35℃和相对湿度40%~75%的实验室环境中进行试验。

4.5试验步骤

4.5.1将试样未粘贴引燃材料的一端夹在支架的夹具上,自由地悬挂在实验室通风橱内。夹具所夹试样位置不超过(300±1)mm标线。

4.5.2将燃烧器放置在远离试样的位置。燃烧器灯管的纵轴处于垂直状态,调整燃烧器,使其产生高度为(20±1)mm的火焰。

4.5.3移动燃烧器,水平接近试样。点燃引燃材料的三角形顶角后2 s内移走燃烧器。

4.5.4从试样刚被引燃时开始计时,记录火焰自熄或试样烧焦边缘到达(300±1)mm标线的时间,观察并记录试样的燃烧现象,如自熄、卷曲、熔融、滴落或烟雾等。

4.5.5对燃烧后自熄的试样,用钢直尺测量从(300±1)mm标线处到试样烧焦边缘上最近点的距离。

4.5.6按4.5.1~4.5.5测试不少于5个试样。

4.6试验结果

4.6.1按公式(1)计算平均燃烧长度(AEB)。

AEB=Σn i=1（300-Li）/n…………………………(1)

式中:

AEB—平均燃烧长度,单位为毫米(mm);

Li—第i个试样(300±1)mm标线处到试样烧焦边缘上最近点的距离,单位为毫米(mm);

n—试验试样的数量。

计算结果保留至整数位。

4.6.2按公式(2)计算平均燃烧时间(ATB)。

ATB=Σn i=1（300-ti）/n…………………………(2)

式中:

ATB—平均燃烧时间,单位为秒(s);

ti—第i个试样的燃烧时间,单位为秒(s);

n—试验试样的数量。

计算结果保留至整数位。

4.6.3胶粘带的耐燃性等级按表1的规定进行评价。

表1耐燃性等级(悬挂试验法)

单位为毫米

4.6.4胶粘带的耐燃性试验结果用平均燃烧时间和耐燃性等级表示。

4.7试验报告

试验报告应包括下列内容:

a)本文件编号和采用方法;

b)胶粘带的种类、型号、颜色和规格;

c)试验试样的数量;

d)试验结果,包括平均燃烧时间和耐燃性等级;

e)观察到的燃烧现象;

f)单个试样(300±1)mm标线处到试样烧焦边缘上最近点的距离的最大值、最小值;

g)单个试样燃烧时间的最大值、最小值;

h)与本文件规定不符的、可能影响试验结果的情况,如状态调节、试样宽度等;

i)试验日期。

5方法2:平放试验法

5.1原理

将胶粘带试样水平地夹持在一个试样支架上,在燃烧箱中用规定高度火焰点燃试样的自由端15 s后,确定试样上火焰是否熄灭,或何时熄灭,根据试样的燃烧速率评价胶粘带的耐燃性等级。

5.2设备及材料

5.2.1燃烧箱

应符合GB 8410—2006中4.2.1的要求。

5.2.2试样支架

应符合GB 8410—2006中4.2.2的要求。

5.2.3燃烧器

应符合GB 8410—2006中4.2.3的要求。

5.2.4试验气体

应符合GB 8410—2006中4.2.4的要求。

5.2.5计时设备同4.2.6。

5.2.6温度计

量程至少应为150℃,分度值至少为1℃。

5.2.7通风橱

应符合GB 8410—2006中4.2.9的要求。

5.3试样制备

5.3.1状态调节

将整卷胶粘带样品在温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)%的条件下至少静置24 h,但不超过168h。

5.3.2试样选取

应在温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)%的条件下取样。如果不能保持此取样条件,则尽量接近此条件,并在报告中注明。从状态调节环境中取出的试样应在30 min之内完成试验。

在制样之前,除去整卷胶粘带样品最外层3圈~5圈,然后以500 mm/s~750 mm/s的速率解卷,裁取长度至少为356 mm的试样不少于5个。

试样的形状和尺寸如图2所示。

单位为毫米

标引序号说明:

1—第一标线;

2—第二标线。

图2试样

若试样宽度大于100 mm,应切割至宽度100 mm。应使用锐利的工具裁切以使样品获得平滑的切边。

样品宽度小于100 mm时,依样品宽度制备试样进行试验,并在报告中注明。

制备的试样不准许存在不易复原的变形、胶粘剂层脱落及表面被粘污等缺陷。

5.4试验条件

所有试样应在温度15℃~35℃和相对湿度40%~75%的实验室环境中进行试验。

5.5试验步骤

5.5.1在燃烧器空气进口关闭状态下点燃燃烧器,参照燃烧箱中的火焰高度标志板将火焰高度调整至38 mm,在开始第一次试验前,火焰至少稳定燃烧1 min,然后熄灭。

5.5.2将试样放置在试样支架内,对于单面胶粘带,使基材面朝下面对火焰;对于双面胶粘带,去掉离型材料后,将外卷面朝下面对火焰。试样的自由端与试样支架开口对齐。胶粘带卷面的放置与上述规定不一致时,在报告中注明。

5.5.4当火焰前端通过第一标线时的瞬间开始计时测量燃烧时间,观察火焰燃烧状态,如果一侧火焰蔓延快于另一侧,则计时以火焰蔓延较快的一侧为准。

5.5.5当火焰前端到达第二标线时或火焰前端到达第二标线前熄灭时,停止计时,记录燃烧时间。如果火焰前端在到达第二标线前熄灭,则测量从第一标线到火焰熄灭时的燃烧距离。燃烧距离为试样表面或内部被烧损部分的长度。

5.5.6如果从计时开始,试样长时间缓慢燃烧,则可在试验计时20min时中止试验,并记录燃烧时间及燃烧距离。

5.5.7按5.5.2~5.5.6重复测试其他试样。确保在开始下一个试验前,燃烧箱内和试样支架的最高温度不应高于30℃。

5.6试验结果

5.6.1按公式(3)计算燃烧速率。

V=L/T×60…………………………(3)

式中:

v—燃烧速率,单位为毫米每分(mm/min);

L—燃烧距离,单位为毫米(mm);

T—燃烧时间,单位为秒(s)。

5.6.2单个试样的试验结果按表2的规定进行记录。

表2单个试样的试验结果

燃烧情况 耐燃性等级 燃烧速率

在切断气流后试样仍未燃烧或不能继续燃烧;或试样能燃烧,但火焰前端到达第一标线之前熄灭,无燃烧距离可计 A 0 mm/min

从试验计时开始,火焰在60 s内自行熄灭,且燃烧距离不大于50 mm B —

从试验计时开始,火焰在2个测量标线之间熄灭,为自熄试样,且不符合耐燃性等级B的要求 C 按5.6.1计算

从试验计时开始,火焰燃烧到达第二标线,或存在5.5.6描述的情况(中止试验) D 按5.6.1计算

试样在火焰引燃15 s内已经燃烧并到达第一标线 E —

注1:耐燃性等级从A至E逐级降低。

注2:“—”表示不需要计算燃烧速率。  

5.6.3胶粘带的耐燃性试验结果用5个或更多试样中的最低耐燃性等级和/或燃烧速率表示。当胶粘带的耐燃性等级为A、C或D时,燃烧速率取单个试样燃烧速率的最大值。

5.7试验报告

试验报告应包括下列内容:

a)本文件编号和采用方法;

b)胶粘带的种类、型号、颜色和规格;

c)试验试样的数量;

d)试验结果,如“A-0 mm/min”“B”“C-55 mm/min”“D-191 mm/min”或“E”;

e)单个试样的燃烧时间、燃烧距离或燃烧速率,以及耐燃性等级;

f)观察到的燃烧现象,如自熄等;

g)特殊试验条件,如使用通风橱、通风设备或耐热支撑线等;

h)与本文件规定不符的、可能影响试验结果的情况,如状态调节、试样宽度等;

i)试验日期。

6方法3:缠绕试验法

6.1原理

将胶粘带试样缠绕在钢芯轴上,竖直放置,对胶粘带施加5次每次持续时间为15 s的试验火焰,在施焰过程中及施焰后,通过查看脱脂棉层是否被点燃或指示旗的损坏程度评价胶粘带的耐燃性。

6.2设备及材料

6.2.1金属罩

金属罩由三面围住的金属板组成,宽(305±10)mm,深(355±10)mm,高(610±10)mm,顶部和正面是敞开的。

6.2.2通风橱

通风橱的每个内部尺寸至少应为620 mm。内部空间应至少为4 m3,包括排风通道。

6.2.3燃烧器

气体燃烧器应符合ISO 10093:2020中11.3的要求。

6.2.4试验气体

应符合GB/T 40302—2021中6.6的要求。

6.2.5楔形块

用于固定燃烧器的底座,使燃烧器与竖直方向形成20°的夹角,见图3。

单位为毫米

标引序号说明:

1—楔形块;

2—燃烧器。

图3楔形块

6.2.6可调支架

用于支撑燃烧器和楔形块。

6.2.7钢芯轴

用于胶粘带缠绕,制作样品,直径(3.5±0.1)mm,长(460±3)mm。

6.2.8缠绕架

用于支撑钢芯轴的两端,使钢芯轴的主轴线与水平面成倾斜的位置,确保钢芯轴旋转时能带动胶粘带缠绕在钢芯轴上。

6.2.9砝码

用于缠绕胶粘带样品时施加张力,质量(2.00±0.02)kg。

6.2.10脱脂棉层

脱脂棉层应符合GB/T 2408—2021中6.12的要求。

脱脂棉层的预处理应符合GB/T 2408—2021中9.1.4的要求。

6.2.11牛皮纸条

未经增强的牛皮纸条,定量94g/m2,宽13 mm,厚约0.1 mm。

6.3试样制备

6.3.1状态调节

将整卷胶粘带样品置于温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)%的条件下至少静置24h。

6.3.2试样选取

应在温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)%的条件下取样。如果不能保持此取样条件,则尽量接近此条件,并在报告中注明。从状态调节环境中取出的试样应在30 min之内完成试验。

在制样之前,除去整卷胶粘带样品最外层3圈~5圈,然后以500 mm/s~750 mm/s的速率解卷,裁取长约900 mm、宽约19 mm的胶粘带条。

样品宽度小于19 mm时,依样品宽度制备试样进行试验,并在报告中注明。

将钢芯轴放在缠绕架上,将胶粘带条的一端在钢芯轴上重叠缠绕一圈,使其固定在处于水平位置的钢芯轴上,将砝码挂在胶粘带条的自由端,用以施加张力。在此状态下保持1 min后,缓慢旋转钢芯轴,同时倾斜缠绕架,使胶粘带条以半搭接的方式包缠在钢芯轴上。包缠完成后,将胶粘带条下端固定并切去多余的部分。第二次包缠的方法与第一次类似,但方向相反。最后,第三次包缠也用同样的方法,方向与第二次相反,3次包缠结束后,确保在包缠好的钢芯轴的任意点上都有6层厚的胶粘带。

砝码质量不足或超过2 kg时,应在报告中注明。

用一面涂胶的牛皮纸条制作指示旗。涂胶适量,恰好能粘住且不溢胶。将纸条的涂胶面朝向试样,在试样上绕一周,使纸条的下边缘位于B点上方254 mm处。将牛皮纸条的两端整齐地粘到一起,修整成一个小旗状,小旗长19 mm,并朝向金属罩的后面,见图4。

按上述方法制备2组各3个试样。

单位为毫米

标引序号和符号说明:

1—楔形块;

2—燃烧器灯管;

3—燃烧器灯管顶部平面;

4—平行于金属罩两侧面并含有试样长轴和灯管长轴的垂直面;

5—试样;

6—牛皮纸指示旗;

A—燃烧器灯管的纵轴与灯管顶部平面的交点,距B点38 mm;

B—灯管的纵轴延长线与试样外表面的交点,也是测试火焰的蓝色内焰尖端与试样正面中心的接触点。

图4缠绕试验设备

6.4试验条件

所有试样应在温度(23±2)℃和相对湿度(50±5)%的实验室环境中进行试验。

6.5试验步骤

6.5.1将试样固定在金属罩的中央,垂直调整下夹具或支座的高度,使其到B点的距离不小于76 mm。把燃烧器固定到楔形块上并一起放在可调支架上。在金属罩底面、楔形块上和燃烧器周围,铺上一层6 mm~25 mm厚的脱脂棉层。金属罩底面的脱脂棉层的上表面低于B点229 mm~241 mm。调节可调支架使其朝向金属罩的某一面,使燃烧器灯管的纵轴处在含有试样纵轴的垂直面内,该垂直面与金属罩的两侧面平行。调整支架定位点A,见图4。

6.5.2将燃烧器置于垂直位置并放置在远离样品的地方,点燃并调节气流,将火焰的总高度调整为100 mm~125 mm,蓝色内焰的高度约为38 mm。

6.5.3将燃烧器移至6.5.1描述的位置,向试样施加火焰15 s,然后移开火焰15 s,依此类推,直至总共施加5次火焰。如果火焰移开后试样燃烧时间超过15 s,则待试样停止燃烧后再施加火焰。

6.5.4重复试验步骤直至3个试样均完成试验。

6.6试验结果

如果试样出现以下3种情况之一,则结果评价为不阻燃:

a)在5次施加火焰中的任何一次施加火焰后,指示旗被烧掉或被烧焦面积超过25%(用布或手能抹去的烟垢和棕色的烤焦部分忽略不计);

b)无论何时,试样滴落的熔滴或燃烧物点燃了铺在燃烧器、楔形块或金属罩底面上的脱脂棉层(若脱脂棉层不燃,只是烧焦,则忽略不计);

c)试样在每次施加火焰后燃烧超过60 s。

如果3个试样中只有1个试样试验结果为不阻燃,则进行平行试验。若平行试验结果均为阻燃,则胶粘带的耐燃性试验结果评价为阻燃。

6.7试验报告

试验报告应包括下列内容:

a)本文件编号和采用方法;

b)胶粘带的种类、型号、颜色和规格;

c)试验试样的数量;

d)试验结果;

e)观察到的燃烧现象;

f)与本文件规定不符的、可能影响试验结果的情况,如砝码质量;

g)试验日期。

7方法4:水平燃烧试验法

7.1原理

夹持胶粘带试样的一端,使其呈水平状态,其另一端暴露于规定的试验火焰中。通过观察试样的水平燃烧现象,或计算线性燃烧速率,评价胶粘带的耐燃性等级。

7.2设备及材料

7.2.1实验室通风橱同4.2.1。

7.2.2燃烧器同4.2.2。

7.2.3环形支架

支架上应有夹具或等效的装置,以调整试样的位置。

7.2.4计时设备同4.2.6。

7.2.5量具同4.2.7。

7.2.6试验气体同6.2.4。

7.2.7金属丝网

应符合GB/T 2408—2021中6.6的要求。

7.2.8支撑架

应符合GB/T 2408—2021中6.9的要求。

7.2.9千分尺

分辨力至少为0.001 mm。

7.3试样制备

7.3.1状态调节

将整卷胶粘带样品在温度(23±2)℃、相对湿度(50±10)%的条件下至少静置48h。

7.3.2试样选取

应在温度(23±2)℃、相对湿度(50±10)%的条件下取样。如果不能保持此取样条件,则尽量接近此条件,并在报告中注明。从状态调节环境中取出的试样应在30 min之内完成试验。

在制样之前,除去整卷胶粘带样品最外层3圈~5圈,然后以500 mm/s~750 mm/s的速率解卷,裁取试样。

胶粘带试样长度应为(125±5)mm,宽度应为(13.0±0.5)mm。应使用锐利的工具裁切以使样品获得平滑的切边。裁取2组各3个试样。

制备的试样不准许存在不易复原的变形、胶粘剂层脱落及表面被粘污等缺陷。

7.4试验条件

所有试样应在温度15℃~35℃和相对湿度不高于75%的实验室环境中进行试验。

7.5试验步骤

7.5.1测试3个试样。每个试样在垂直于试样纵轴处标记2条线,标线分别距离被引燃端(25±1)mm和(100±1)mm。

7.5.2在距离(25±1)mm标线最远端夹住试样,使其纵轴呈水平状态,横轴与水平面形成(45±2)°的夹角,见图5。将金属丝网水平放在试样下方并夹紧,试样的下底边与金属丝网间的距离为(10±1)mm,试样的自由端与金属丝网的一边平齐。每次试验应清除先前试验遗留在金属丝网上的残余物或使用新的金属丝网。

7.5.3如果试样的自由端下弯时不能保持7.5.2规定的(10±1)mm的距离,则应使用支撑架(见7.2.8)。将支撑架放在金属丝网上支撑试样,试样的自由端伸出支撑架的部分近似10 mm。在试样的夹持端应留有间隙,以便支撑架能自由地横向移动。

7.5.4将燃烧器放置在远离试样的位置,保持燃烧器的中心轴线垂直,同时调整燃烧器,使其产生符合GB/T 5169.22—2015中规定的50W标准试验火焰,等待5 min,以使燃烧器状态达到稳定。

至少每月确认一次火焰状态,确认时至少等待5 min,以使燃烧器达到稳定状态。有以下情况之一

时,也应重新确认火焰状态:

a)当燃气供应改变时;

b)当任意试验装置和/或试验参数改变时;

c)有争议时。

7.5.5调整燃烧器灯管中心轴与水平面形成(45±2)°的夹角,斜向试样自由端,对试样自由端的底边施加火焰,此时燃烧器灯管的中心轴与试样纵向底边处于同一垂直平面上,见图5。燃烧器的位置应使试样自由端深入火焰中约6 mm。

7.5.6随着火焰前端沿着试样前进,支撑架以近似相同的速率撤回,防止火焰前端与支撑架接触,以免影响火焰或试样的燃烧。

7.5.7不改变火焰的位置施焰(30±1)s,(30±1)s后或一旦火焰前端到达(25±1)mm标线时(即使施焰时间少于30 s),将燃烧器撤至距离试样至少150 mm处。当火焰前端到达(25±1)mm标线时重新启动计时设备。

7.5.8如果在移开试验火焰后试样继续燃烧,则:

a)对于火焰前端超过(25±1)mm标线但未到达(100±1)mm标线的,记录燃烧时间(精确至1 s)及燃烧距离(L),燃烧距离(L)是从(25±1)mm标线到火焰前端熄灭处的距离;

b)对于火焰前端从(25±1)mm标线处蔓延至(100±1)mm标线的,记录燃烧时间(精确至1 s)及燃烧距离(L),L=75 mm。

单位为毫米

a)正视图b)侧视图

标引序号说明:

1—环形支架;

2—试验火焰;

3—试样;

4—金属丝网;

5—燃烧器。

图5水平燃烧试验设备

7.6试验结果

7.6.1线性燃烧速率的计算

按公式(4)计算线性燃烧速率。

Vˊ=L/T×60…………………………(4)

式中:

v'—线性燃烧速率,单位为毫米每分(mm/min);

L—燃烧距离(见7.5.8),单位为毫米(mm);

T—燃烧时间(见7.5.8),单位为秒(s)。

7.6.2分级

7.6.2.1符合下列评判标准之一的胶粘带被评价为HB等级(HB即水平燃烧)。

a)燃烧器移开后,试样不再有明显的有焰燃烧。

b)燃烧器移开后,试样继续燃烧,但火焰前端不超过(100±1)mm标线。

c)如果火焰前端超过了(100±1)mm标线:

1)对于厚度为3.0 mm~13.0 mm的试样,其线性燃烧速率不超过40 mm/min;

2)对于厚度小于3.0 mm的试样,其线性燃烧速率不超过75 mm/min。

7.6.2.2如果3个试样中只有1个试样不符合评判标准,则进行平行试验。只有平行试验结果均符合评判标准时,才能将该厚度的胶粘带的耐燃性试验结果评价为HB等级。

7.7试验报告

试验报告应包括下列内容:

a)本文件编号和采用方法;

b)胶粘带的种类、型号、颜色和规格;

c)试验试样的数量;

d)试样厚度,精确至0.001 mm;

e)状态调节处理;

f)施加火焰后,注明试样是否有连续的有焰燃烧;

g)注明火焰前端是否超过(25±1)mm和(100±1)mm标线;

h)对于火焰前端超过(25±1)mm但未到达(100±1)mm标线的试样,记录燃烧时间和燃烧距离;

i)对于火焰前端到达或超过(100±1)mm标线的试样,记录燃烧时间;

j)计算的线性燃烧速率;

k)注明试样燃烧过程中是否有熔滴或燃烧物下落;

l)注明柔软试样是否使用支撑架;

m)与本文件规定不符的、可能影响试验结果的情况,如状态调节;

n)带有相关厚度信息的评价等级,如“[email protected] mm”(见7.6.2);

o)试验日期。

8方法5:垂直燃烧试验法

8.1原理

夹持胶粘带试样的一端,使其呈垂直状态,其另一端暴露于规定的试验火焰中。通过测量余焰和余辉时间、燃烧范围,观察脱脂棉层是否被点燃等现象,评价胶粘带的耐燃性等级。

8.2设备及材料

8.2.1实验室通风橱

同4.2.1。

8.2.2燃烧器同4.2.2。

8.2.3环形支架同7.2.3。

8.2.4计时设备同4.2.6。

8.2.5量具同4.2.7。

8.2.6试验气体同6.2.4。

8.2.7脱脂棉层同6.2.10。

8.2.8干燥器

应符合GB/T 2408—2021中6.10的要求。

8.2.9空气循环烘箱

应符合GB/T 2408—2021中6.11的要求。

8.3试样制备

8.3.1试样选取

应在温度(23±2)℃、相对湿度(50±10)%的条件下取样。如果不能保持此取样条件,则尽量接近此条件,并在报告中注明。

在制样之前,除去整卷胶粘带样品最外层3圈~5圈,然后以500 mm/s~750 mm/s的速率解卷,裁取试样。

胶粘带试样长度应为(125±5)mm,宽度应为(13.0±0.5)mm。应使用锐利的工具裁切以使样品获得平滑的切边。

制备的试样不准许存在不易复原的变形、胶粘剂层脱落、表面被粘污等缺陷。

8.3.2状态调节

制备2组各5个试样,在温度(23±2)℃、相对湿度(50±10)%的条件下至少静置48 h。从状态调节环境中取出的试样应在30 min之内完成试验。

8.3.3试样烘箱调节

另外制备2组各5个试样,在温度为(70±2)℃的空气循环烘箱中调节(168±2)h,然后在干燥器中至少冷却4 h。从干燥器中取出的试样应在30 min内完成试验。

15

8.4试验条件

所有试样应在温度15℃~35℃和相对湿度40%~75%的实验室环境中进行试验。

8.5试验步骤

8.5.1试样纵轴垂直,用夹具夹住试样上端6 mm的长度,使试样下端高出水平脱脂棉层(300±10)mm,棉层尺寸约为50 mm×50 mm×6 mm(未经压实),最大质量为0.08 g,见图6。

标引序号说明:

1—环形支架;

2—试样;

3—燃烧器;

4—脱脂棉层。

单位为毫米

图6垂直燃烧试验设备

8.5.2将燃烧器放置在远离试样的位置,保持燃烧器的中心轴垂直,同时调整燃烧器,使其产生符合GB/T 5169.22—2015中规定的50W标准试验火焰,等待5 min,以使燃烧器状态达到稳定。

至少每月确认一次火焰状态,确认时至少等待5 min,以使燃烧器达到稳定状态。有以下情况之一时,也应重新确认火焰状态:

a)当燃气供应改变时;

b)当任意试验装置和/或试验参数改变时;

c)有争议时。

8.5.3使燃烧器灯管的中心轴保持竖直,从试样宽面水平接近试样。燃烧器顶端在试样底部边缘中点下方(10±1)mm处施加火焰,并保持(10.0±0.5)s(以火焰完全位于试样下方为计时起始点),见图6,根据试样长度和位置的变化,在垂直平面移动燃烧器。如果试样收缩、变形或熔化,则施焰点应保持与试样的主体部分接触。

对于在燃烧器火焰作用下长度变化的试样,为保持燃烧器顶端与试样主体部分间隔10 mm的距离,可将指示标尺固定在燃烧器上,见图7。

如果在施加火焰过程中,试样有熔滴或燃烧物滴落,则将燃烧器灯管倾斜45°,使燃烧器刚好能完全从试样下面移开,防止滴落物进入燃烧器灯管中,同时保持灯管出口中心与试样残留主体部分间距离

仍为(10±1)mm,呈线状的滴落物可忽略不计。对试样施加火焰(10.0±0.5)s之后,将燃烧器撤至距离试样至少150 mm处,同时启动计时设备开始测量第一次余焰时间t1,精确至1 s观察并记录t1,以及是否有熔滴或燃烧物滴落,如果有,则记录是否引燃脱脂棉层。

单位为毫米

标引序号说明:

1—试样;

2—燃烧器;

3—指示标尺。

图7指示标尺

8.5.4当试样的余焰熄灭,将燃烧器再次放在试样剩余主体部分下方(10±1)mm处,再持续施焰(10.0±0.5)s,必要时可按照8.5.3倾斜燃烧器,避开滴落物。施焰后熄灭燃烧器或将其移到距试样至少150 mm的位置,同时启动计时设备开始测量并记录第二次余焰时间t2、余辉时间t3及t2+t3,精确至1 s。记录余焰或余辉是否燃至夹具,以及是否有熔滴或燃烧物滴落,如果有,则记录是否引燃脱脂棉层。

8.5.5重复试验步骤直至按8.3.2状态调节的5个试样和按8.3.3试样烘箱调节的5个试样完成试验。每次试验结束后打开通风橱进行排风。

8.6试验结果

8.6.1总余焰时间的计算

按公式(5)计算总余焰时间。

Tf=Σ5 i=1（t1,i+t2,i）/n…………………………(5)

式中:

tf—总余焰时间,单位为秒(s);

t1,i—第i个试样的第一次余焰时间,单位为秒(s);

t2,i—第i个试样的第二次余焰时间,单位为秒(s)。

8.6.2分级

根据试样的燃烧行为,按照表3将胶粘带分为V-0级、V-1级和V-2级(V即垂直燃烧)。

表3耐燃性等级(垂直燃烧试验法)

如果一组试样出现以下3种情况之一,则对另外一组5个以相同状态处理的试样进行测试。只有第二组的所有试样均应符合相应等级的评判标准,才能将胶粘带的耐燃性评价为V-0级、V-1级或V-2级。

a)只有一个试样不符合某一等级的评判标准。

b)符合V-0级的其他评判标准,但总余焰时间在51 s~55 s范围内。

c)符合V-1级或V-2级的其他评判标准,但总余焰时间在251 s~255 s范围内。

如果试验结果不符合相应的评判标准,胶粘带不能使用本试验方法分级,则可按照第7章对胶粘带的耐燃性进行试验和分级。

如果由于试样较薄,在试验过程中试样变形和/或收缩,和/或火焰燃至夹具,则可按照第9章对胶粘带的耐燃性进行试验和分级。

8.7试验报告

试验报告应包括下列内容:

a)本文件编号和采用方法;

b)胶粘带的种类、型号、颜色和规格;

c)试验试样的数量;

d)状态调节处理;

e)每个试样的第一次余焰时间(t1)、第二次余焰时间(t2)、余辉时间(t3)及余焰时间加上余辉时间(t2+t3);

f)每组试样的总余焰时间(tf);

g)注明是否有熔滴或燃烧物滴落以及是否引燃脱脂棉层;

h)注明余焰和/或余辉是否燃至夹具;

i)与本文件规定不符的、可能影响试验结果的情况,如状态调节;

j)评价等级;

k)试验日期。

9方法6:卷筒试验法

9.1原理

夹持圆柱状卷筒形胶粘带试样的一端,使其呈垂直状态,其另一端暴露于规定的试验火焰中。通过测量余焰和余辉时间、燃烧的范围,观察脱脂棉层是否被点燃等现象,评价胶粘带的耐燃性等级。

9.2设备及材料

9.2.1实验室通风橱同4.2.1。

9.2.2燃烧器同4.2.2。

9.2.3环形支架同7.2.3。

9.2.4计时设备同4.2.6。

9.2.5量具同4.2.7。

9.2.6试验气体同6.2.4。

9.2.7千分尺同7.2.9。

9.2.8脱脂棉层同6.2.10。

9.2.9芯轴

应符合GB/T 40302—2021中6.10的要求。

9.2.10干燥器同8.2.8。

9.2.11空气循环箱同8.2.9。

9.3试样制备

9.3.1试样选取

应在温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)%的条件下取样。

在制样之前,除去整卷胶粘带样品最外层3圈~5圈,然后以500 mm/s~750 mm/s的速率解卷,裁取试样。

胶粘带试样长度应为(200±5)mm,宽度应为(50±2)mm,最大厚度为0.250 mm。应使用锐利的工具裁切以使样品获得平滑的切边。

制备的试样不准许存在不易复原的变形、胶粘剂层脱落、表面被粘污等缺陷。

如果厚度大于0.250 mm的试样在按照第8章进行试验时,发生变形和/或收缩、火焰燃至夹具等,则可按第9章进行试验。

沿试样宽度方向,在距离试样下端(125±5)mm处画一条标线。试样纵向紧紧缠绕在芯轴(见9.2.9)上,形成一个长200 mm的搭接圆柱体,(125±5)mm标线露在外侧,然后取下芯轴,得到管状试样,见图8。

a)正视图b)侧视图c)后视图

标引序号说明:

1—环形支架;

2—夹具;

3—试样;

4—(125±5)mm标线;

5—燃烧器灯管;

6—脱脂棉层;

7—搭接部分。

图8卷筒试验法燃烧试验设备

9.3.2状态调节

制备2组各5个试样,在温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)%的条件下至少静置48h。从状态调节环境中取出的试样应在1 h之内完成试验。

9.3.3试样烘箱调节

另外制备2组各5个试样,应在温度为(70±1)℃的空气循环烘箱中调节(168±2)h,然后在干燥器

中至少冷却4 h。从干燥器中取出的试样应立即测试。

9.4试验条件

所有试样应在温度15℃~35℃和相对湿度45%~75%的实验室环境中进行试验。

9.5试验步骤

9.5.1试样纵轴垂直,用夹具夹住试样上端6 mm的长度,使管状试样的上端封闭,以防止在试验过程中产生烟囱效应。试样下端高出未经压实的脱脂棉层(300±10)mm,棉层尺寸约为50 mm×50 mm×

6 mm,质量为0.05 g~0.08 g,见图8。

9.5.2调节燃烧器的供气口和空气口,直至产生高度为(20±1)mm的带有黄色尖端的蓝色火焰。调节空气口增加空气量,直到黄色尖端消失。必要时,再次测量火焰高度,并将其调至(20±1)mm。

9.5.3使燃烧器灯管保持竖直,水平接近试样。将火焰中心对准试样未搭接部分底部边缘的中点,使燃烧器的顶端位于该点下方(10±1)mm,并保持在这个位置(3.0±0.5)s,必要时根据试样长度和位置的变化,在垂直平面移动燃烧器。如果试样收缩、变形或熔化,则施焰点应保持与试样的主体部分接触。

如果在施加火焰过程中,试样有熔滴或燃烧物滴落,则将燃烧器灯管倾斜45°,使燃烧器刚好能完全从试样下面移开,防止滴落物进入燃烧器灯管中,同时保持灯管出口中心与试样残留主体部分间距离仍为(10±1)mm,呈线状的滴落物可忽略不计。

9.5.4对试样施加火焰(3.0±0.5)s之后,以约300 mm/s的速率将燃烧器撤至距离试样至少150 mm的位置,同时启动计时设备开始测量第一次余焰时间t1,精确至1 s,观察并记录t1,以及是否有熔滴或燃烧物滴落,如果有,则记录是否引燃脱脂棉层。

9.5.5当试样余焰消失时,如果燃烧器尚未完全撤至距离试样150 mm处,则将燃烧器再次移至试样剩余主体部分下方(10±1)mm处,再持续施焰(3.0±0.5)s,必要时可根按9.5.3倾斜燃烧器,避开滴落物。施焰后以约300 mm/s的速率将燃烧器撤至距离试样至少150 mm处,同时启动计时设备开始测量并记录第二次余焰时间t2、余辉时间t3,精确至1 s。记录余焰或余辉是否燃至(125±5)mm标线,以及是否有熔滴或燃烧物滴落,如果有,则记录是否引燃脱脂棉层。

9.5.6重复试验步骤直至按9.3.2状态调节的5个试样和按9.3.3试样烘箱调节的5个试样完成试验。每次试验结束后打开通风橱进行排风。

9.6试验结果

9.6.1总余焰时间的计算同8.6.1。

9.6.2分级

根据试样的燃烧行为,按照表4将胶粘带分为VTM-0级、VTM-1级和VTM-2级(VTM即薄材料垂直燃烧等级)。

表4耐燃性等级(卷筒试验法)

如果一组试样出现以下3种情况之一,则对另外一组5个以相同状态处理的试样进行测试。只有第二组的所有试样均应符合相应等级的评判标准,才能将胶粘带的耐燃性评价为VTM-0级、VTM-1级或VTM-2级。

a)只有一个试样不符合某一等级的评判标准。

b)符合VTM-0级的其他评判标准,但总余焰时间在51 s~55 s范围内。

c)符合VTM-1级或VTM-2级的其他评判标准,但总余焰时间在251 s~255 s范围内。

如果试验结果不符合相应的评判标准,胶粘带不能使用本试验方法分级,则可按照第7章对胶粘带的耐燃性进行试验和分级。

9.7试验报告

试验报告应包括下列内容:

a)本文件编号和采用方法;

b)胶粘带的种类、型号、颜色和规格;

c)试验试样的数量;

d)试样厚度,精确至0.001 mm;

e)状态调节处理;

f)每个试样的第一次余焰时间(t1)、第二次余焰时间(t2)及余辉时间(t3);

g)每组试样的总余焰时间(tf);

h)注明是否有熔滴或燃烧物落下以及是否引燃脱脂棉层;

i)注明试样是否燃至(125±5)mm标线;

j)与本文件规定不符的、可能影响试验结果的情况,如状态调节;

k)评价等级;

l)试验日期。