天然橡胶阻燃性能测试

天然橡胶阻燃性能测试是通过特定方法评估材料在火焰作用下的燃烧特性、自熄能力及烟雾生成等参数，确保其满足防火安全要求。测试核心在于量化材料的阻燃等级，优化配方设计，并为电子、建筑、汽车等领域提供合规依据。测试需遵循ISO、ASTM、GB等标准，结合氧指数、垂直燃烧等技术手段，结合热释放速率和烟密度等参数综合判定材料安全性。

天然橡胶阻燃性能测试目的

评估材料在火灾中的自熄性和抗蔓延能力，降低火灾风险。

验证阻燃剂添加效果，优化配方以满足特定行业（如汽车、电缆）的安全标准。

满足法规强制要求（如欧盟REACH、美国UL94），确保产品市场准入资格。

量化烟雾毒性及热释放速率，减少火灾次生危害。

为研发新型阻燃材料提供数据支撑，提升产品竞争力。

天然橡胶阻燃性能测试方法

氧指数法（OI）：测定维持燃烧所需氧气浓度，数值越高阻燃性越强。

垂直燃烧测试（UL94）：通过火焰施加时间与余燃时间划分V-0/V-1/V-2等级。

水平燃烧法：评估材料在水平状态下的燃烧速率及炭化长度。

锥形量热仪：分析热释放速率（HRR）、总热释放量（THR）等火灾动力学参数。

烟密度测试：采用光衰减法量化烟雾生成量，如ASTM E662标准。

天然橡胶阻燃性能测试分类

按测试维度：燃烧性能（氧指数）、火焰蔓延（UL94）、烟雾特性（烟密度）。

按应用场景：电子电气类（IEC 60695）、建筑材料类（GB 8624）、汽车内饰（FMVSS 302）。

按测试规模：实验室小样测试（＜3mm厚度）、成品部件燃烧测试（如线缆整体耐火试验）。

天然橡胶阻燃性能测试技术

热重-红外联用（TG-FTIR）：分析材料分解气体成分与阻燃机理。

微型燃烧量热仪（MCC）：通过毫克级样品快速预测燃烧特性。

极限氧指数与垂直燃烧协同分析技术，建立多维度阻燃评价体系。

高速摄像与热电偶测温技术，实时记录燃烧过程温度场变化。

天然橡胶阻燃性能测试步骤

样品制备：按标准尺寸（125×13mm）裁切，表面清洁无污染。

预处理：在23±2℃、50±5%湿度下平衡48小时。

测试执行：根据选定方法（如UL94）固定样品，施加指定火焰高度（20mm）和燃烧时间（10秒）。

数据记录：精确测量余燃时间、滴落物引燃棉絮情况及燃烧长度。

结果判定：对照标准分级表（如V-0级要求余燃＜30秒且无滴落物引燃）。

天然橡胶阻燃性能测试所需设备

氧指数测定仪：配备精密氧气/氮气混合系统，分辨率±0.1%。

垂直/水平燃烧试验箱：内置秒表、火焰高度标尺及安全排风装置。

锥形量热仪：配置辐射锥、氧分析模块及热流校准系统。

烟密度箱：配备激光光源和光接收器，测量透光率衰减曲线。

热分析仪：同步进行TG-DSC测试，研究材料热分解行为。

天然橡胶阻燃性能测试参考标准

ISO 4589-2:2017 塑料 氧指数燃烧性能测定 第2部分：室温测试。

ASTM D2863-19 测量支持塑料燃烧的最低氧气浓度标准试验方法。

UL94-2020 设备和器具部件塑料材料的可燃性安全标准。

GB/T 2408-2021 塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法。

IEC 60695-11-10:2013 着火危险试验 第11-10部分：50W水平与垂直火焰试验方法。

ASTM E662-21 固体材料烟雾密度标准测试方法（NBS烟箱法）。

GB/T 8626-2017 建筑材料可燃性试验方法。

FMVSS 302 美国联邦机动车安全标准 汽车内饰材料燃烧特性。

EN 45545-2:2020 轨道交通车辆材料防火要求 第2部分：防火性能分类。

ISO 5660-1:2015 火灾反应试验 热释放速率测定（锥形量热仪法）。

天然橡胶阻燃性能测试注意事项

样品厚度需严格符合标准要求，偏差超过±10%需重新制样。

实验室须配备防爆通风系统，避免测试中烟雾积聚引发危险。

火焰校准须使用标准甲烷气体，燃烧器角度需垂直样品表面。

滴落物收集棉需预先干燥处理，避免湿度影响引燃判断。

多次测试需间隔15分钟以上，确保设备冷却至初始温度。

天然橡胶阻燃性能测试合规判定

汽车领域：通过FMVSS 302需燃烧速率≤100mm/min。

建筑材料：GB 8624-2012 B1级要求氧指数≥32%且无燃烧滴落物。

电子电器：UL94 V-0级需单次余燃＜30秒，十次测试总余燃＜50秒。

轨道交通：EN 45545 HL3级要求HRR峰值≤90kW/m²，THR≤4MJ/m²。

判定需结合具体产品标准，如线缆需额外通过成束燃烧试验（IEC 60332-3）。

天然橡胶阻燃性能测试应用场景

汽车工业：座椅、密封条等内饰件需满足FMVSS 302阻燃要求。

建筑领域：橡胶防水卷材需符合GB 8624 B1级防火规范。

电子封装：手机橡胶按键需通过UL94 V-0级认证防止短路起火。

矿用设备：输送带橡胶覆盖层需达到MT 914-2008井下阻燃标准。

航空航天：舱内橡胶部件需满足FAR 25.853客舱材料防火要求。