信息概要
塑料燃烧增长指数(Fire Growth Rate Index, FIGRA)是衡量塑料材料在燃烧过程中火势增长速度的关键参数,通过单位时间内热释放速率的最大值与达到该值的时间比值计算得出(FIGRA=PHRR/TTI,其中PHRR为峰值热释放速率,TTI为点燃时间)。作为火灾安全性评估的核心指标之一,FIGRA直接反映了材料在火灾中的危险程度——数值越小,说明火势增长越缓慢,留给人员逃生和消防救援的时间越充足。
塑料燃烧增长指数检测的重要性体现在多个层面:其一,符合法规要求,如欧盟EN 13501-1、中国GB 8624-2012等标准均将FIGRA作为建筑材料、电工电子产品、汽车内饰等领域的强制检测项目;其二,保障公共安全,通过检测筛选出低火灾危险性的塑料材料,降低火灾发生时的人员伤亡和财产损失;其三,指导产品研发,企业可通过FIGRA检测结果优化材料配方(如添加阻燃剂),提升产品的火灾安全性能;其四,满足客户需求,下游企业和消费者对产品的火灾安全性要求日益提高,检测报告成为产品进入市场的重要凭证。
检测项目
燃烧增长指数(FIGRA):表示塑料材料燃烧时火势增长的快慢,是评估火灾危险性的核心参数,数值越小说明火势增长越缓慢,安全性能越好。
峰值热释放速率(PHRR):材料燃烧过程中热释放速率的最大值,反映火势最猛烈时的能量释放强度,数值越大火灾危险性越高。
总热释放量(THR):材料从点燃到熄灭整个过程中释放的总热量,反映材料的火灾载荷大小,总热释放量越大,火灾持续时间越长。
点燃时间(TTI):材料在外部热源作用下从接触火源到开始持续燃烧的时间,反映材料的易点燃性,时间越长说明材料越难被点燃。
火焰蔓延速度(FSP):火焰在材料表面传播的速度,反映火势扩散的快慢,速度越快说明材料越容易引发火势蔓延。
产烟速率(SPR):材料燃烧时单位时间内释放的烟量,反映烟气生成的快慢,产烟速率越大,火场能见度下降越快,影响人员逃生。
总烟释放量(TSR):材料燃烧过程中释放的总烟量,反映烟气的总量,总烟释放量越大,火场烟气浓度越高,毒性越强。
一氧化碳释放量(CO):材料燃烧时释放的一氧化碳气体浓度,一氧化碳是火灾中最主要的致死性气体,浓度越高对人体危害越大。
二氧化碳释放量(CO2):材料燃烧时释放的二氧化碳气体浓度,反映材料的燃烧充分程度,同时二氧化碳也是温室气体,影响环境。
烟气毒性(如HCl、SO2、NOx等):材料燃烧时释放的有毒气体成分及浓度,通过化学分析或动物试验评估其对人体的危害程度。
质量损失速率(MLR):材料燃烧时单位时间内的质量减少量,反映材料的燃烧速度,质量损失速率越大,材料消耗越快。
剩余质量(RM):材料燃烧结束后剩余的质量,反映材料的阻燃性能,剩余质量越多说明材料越难被完全燃烧。
燃烧持续时间(CD):材料从点燃到完全熄灭的时间,反映材料的燃烧持久性,时间越长说明火灾持续时间越长。
火焰高度(FH):材料燃烧时火焰的最大高度,反映火势的猛烈程度,火焰高度越高,越容易引燃上方的可燃物。
熔融滴落特性(Dripping):材料燃烧时是否产生熔融滴落物及滴落物的燃烧性,熔融滴落物可能引发下方可燃物起火,扩大火灾范围。
热稳定性(Thermal Stability):材料在高温下保持物理化学性质稳定的能力,通过热重分析(TGA)等方法测定,热稳定性越好,越难被点燃。
氧指数(LOI):材料在氧气和氮气的混合气体中维持燃烧所需的最低氧气浓度,氧指数越高说明材料的难燃性越好。
水平燃烧速率(HBR):材料在水平放置时火焰沿表面传播的速度,反映材料在水平状态下的火势蔓延能力。
垂直燃烧等级(VBR):材料在垂直放置时的燃烧特性,通过火焰持续时间、火焰高度等参数评定等级,等级越高说明阻燃性能越好。
炽热棒点燃温度(Hot Rod Ignition Temperature):材料被炽热棒引燃所需的最低温度,反映材料对高温热源的抵抗能力。
辐射通量(Radiant Flux):材料表面接收的辐射热量,影响材料的点燃和燃烧速度,辐射通量越大,材料越容易被点燃。
烟气透明度(Smoke Transmittance):烟气对光的透过率,反映烟气的浓密程度,透明度越低,火场能见度越差。
燃烧热(Heat of Combustion):材料完全燃烧时释放的热量,反映材料的能量含量,燃烧热越大,火灾危险性越高。
临界热通量(Critical Heat Flux):材料被点燃所需的最低辐射热通量,临界热通量越大,材料越难被点燃。
火焰抑制时间(Flame Retardant Time):材料在接触火源后火焰自行熄灭的时间,反映材料的自熄性能,时间越短说明阻燃性能越好。
炭层形成特性(Char Formation):材料燃烧时表面形成炭层的能力,炭层可以隔绝热量和氧气,延缓火势蔓延,炭层越致密说明阻燃性能越好。
挥发性有机化合物释放量(VOCs):材料燃烧时释放的挥发性有机化合物(如苯、甲苯等),这些化合物对人体健康和环境有危害。
卤素含量(Halogen Content):材料中卤素(如氯、溴)的含量,卤素阻燃剂燃烧时会释放有毒气体(如HCl、HBr),影响环境和人体健康。
氮氧化物释放量(NOx):材料燃烧时释放的氮氧化物(如NO、NO2),这些气体是酸雨的主要成因之一,同时对人体呼吸道有刺激作用。
硫氧化物释放量(SOx):材料燃烧时释放的硫氧化物(如SO2、SO3),这些气体是酸雨的主要成因之一,同时对人体呼吸道有强烈刺激作用。
重金属释放量(如Pb、Cd、Hg):材料燃烧时释放的重金属离子,这些离子对人体健康有严重危害,如铅会损害神经系统,镉会损害肾脏。
检测范围
聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰胺(PA,尼龙)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、聚氯乙烯糊树脂(PVC Paste)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、氯化聚乙烯(CPE)、交联聚乙烯(XLPE)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、聚甲醛(POM)、聚醚砜(PES)、聚四氟乙烯(PTFE)、酚醛树脂(PF)、脲醛树脂(UF)、三聚氰胺甲醛树脂(MF)、环氧树脂(EP)、不饱和聚酯树脂(UP)、有机硅树脂(SI)、聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)、聚碳酸亚丙酯(PPC)、聚醚胺(PEA)、聚丁烯(PB)、聚异丁烯(PIB)、聚氯乙烯电缆料(PVC Cable Compound)、聚乙烯泡沫(PE Foam)、聚丙烯纤维(PP Fiber)。
检测方法
EN 13501-1:欧盟建筑材料及制品燃烧性能分类标准,规定了燃烧增长指数(FIGRA)、总热释放量(THR)等参数的测试方法,采用单体燃烧试验机(SBI)或锥形量热仪(Cone Calorimeter)进行测试。
GB 8624-2012:中国建筑材料及制品燃烧性能分级标准,将建筑材料分为A、B1、B2、B3四个等级,其中B1级及以上材料需测试FIGRA,采用锥形量热仪或单体燃烧试验机进行测试。
ISO 5660-1:国际标准,锥形量热仪测试材料热释放速率、烟释放速率、质量损失速率等参数的方法,是目前应用最广泛的塑料燃烧性能测试方法之一。
ASTM E1354:美国材料与试验协会标准,使用锥形量热仪测定材料的热释放速率和烟释放速率,适用于评估材料在火灾中的热释放和烟气生成特性。
EN ISO 11925-2:欧盟标准,建筑材料可燃性测试,采用小火焰点燃法,评估材料在接触小火焰时的燃烧特性,如点燃时间、火焰蔓延速度等。
GB/T 20284-2006:中国标准,建筑材料或制品的单体燃烧试验方法,用于测定材料的燃烧增长指数(FIGRA)、总热释放量(THR)、烟释放速率(SPR)等参数,模拟材料在房间角落的燃烧情况。
ASTM E162:美国标准,材料表面燃烧特性测试,采用辐射热源法,评估材料在辐射热作用下的点燃时间、火焰蔓延速度等参数。
ISO 9705:国际标准,全尺寸房间角落试验,模拟材料在实际房间中的燃烧情况,评估材料的火灾危险性,包括FIGRA、热释放速率、烟释放等参数。
EN 17034:欧盟标准,交通车辆内饰材料燃烧性能测试,包括热释放速率、烟释放速率、燃烧增长指数(FIGRA)等参数,适用于汽车、火车、飞机等交通工具的内饰材料。
GB/T 8323.2-2008:中国标准,塑料烟生成速率测试,采用单室法,测定材料燃烧时的烟生成速率和总烟释放量,评估材料的烟气生成特性。
ASTM D635:美国标准,塑料水平燃烧速率测试方法,将材料水平放置,用火焰点燃一端,测定火焰蔓延的速度,评估材料的水平燃烧特性。
ASTM D3801:美国标准,塑料垂直燃烧特性测试方法,将材料垂直放置,用火焰点燃下端,测定火焰持续时间、火焰高度等参数,评估材料的垂直燃烧特性。
ISO 4589-2:国际标准,塑料氧指数测定方法,将材料置于氧气和氮气的混合气体中,测定维持材料燃烧所需的最低氧气浓度,评估材料的难燃性。
EN 60695-11-10:欧盟标准,电工电子产品着火危险测试,采用灼热丝试验,评估材料在接触灼热丝时的引燃特性,如引燃时间、滴落物是否引燃下方材料等。
GB/T 5169.14-2017:中国标准,电工电子产品灼热丝引燃试验方法,规定了灼热丝的温度、施加时间等参数,用于评估材料的耐热性和引燃特性。
ASTM E662:美国标准,材料烟密度测试,采用光密度法,测定材料燃烧时烟气的光密度,评估烟气的浓密程度和能见度。
ISO 10340:国际标准,塑料热稳定性测试,采用热重分析法(TGA),测定材料在高温下的质量损失情况,评估材料的热稳定性。
EN 14583:欧盟标准,建筑材料产烟毒性测试,采用动物试验(如小鼠吸入试验)或化学分析方法,评估材料燃烧时释放的烟气对人体的毒性。
GB/T 29650-2013:中国标准,汽车内饰材料燃烧性能测试,包括热释放速率、烟释放速率、燃烧增长指数(FIGRA)等参数,适用于汽车内饰的塑料材料。
ASTM E2058:美国标准,材料在火灾中的热释放和烟释放测试,采用量热仪法,评估材料在火灾中的热释放和烟气生成特性,适用于各种塑料材料。
GB/T 16172-2007:中国标准,建筑材料热释放速率测试方法,采用锥形量热仪,测定材料的热释放速率、质量损失速率、烟释放速率等参数。
EN 60332-1-2:欧盟标准,电线电缆燃烧性能测试,采用垂直燃烧法,评估电线电缆在垂直状态下的燃烧特性,如火焰蔓延速度、滴落物是否引燃下方材料等。
检测仪器
锥形量热仪(Cone Calorimeter)、单体燃烧试验机(SBI)、热释放速率测试仪、烟密度测试仪、氧指数测定仪、水平/垂直燃烧试验机、灼热丝试验仪、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、一氧化碳/二氧化碳分析仪、烟气毒性测试仪、全尺寸火灾试验炉、熔融滴落测试仪、辐射热源试验机、光密度计、热机械分析仪(TMA)、锥形辐射热源仪、燃烧分析仪。