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家用塑料外殼材料灼熱絲可燃性指數(shù)（GWFI）的判定方法

日期：2025-09-02 11:27

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摘要：家用塑料外殼材料灼熱絲可燃性指數(shù)（GWFI）的判定方法

家用塑料外殼材料灼熱絲可燃性指數(shù)（GWFI）的判定方法

在全球塑料消費中，家電業(yè)僅次于汽車業(yè)。聚丙烯（PP）具有質(zhì)輕、性能優(yōu)良、耐腐蝕和易成形加工等優(yōu)點，其優(yōu)越性在于不僅能代替熱固性塑料和金屬，還能代替其他熱塑性塑料。環(huán)保要求家電產(chǎn)品節(jié)能、節(jié)水、部件可回收等，這使得聚丙烯在家電方面的應(yīng)用日趨廣泛起來。對于家電殼體來說，具有高的強度（平衡的剛性/韌性性能）以及能吸引人的外觀是*重要的。Borealis 聚烯烴公司稱其推出的 PP 專用料達到 UL 94V-0 阻燃條件，適用于電視機后殼、內(nèi)框和部件；Feno 公司推出高抗沖擊性、低翹曲的M PP25FU 22HB 共聚 PP，可用于生產(chǎn)音響的揚聲器；美國 Solar 公司用 Ferro 公司的玻璃增強PP 制造家用除草機外殼等。

家電外殼用材料，應(yīng)當(dāng)滿足一些阻燃性能，其中灼熱絲可燃性指數(shù) GWFI 作為著火危險性試驗的一部分，與人們的人身財產(chǎn)**息息相關(guān)，對于不可控的、不可靠的因素，需要尤其注意。筆者對改性阻燃聚丙烯樹脂（LDP-3008 P9W）進行灼熱絲可燃性指數(shù)（GWFI）測試，研究樣板燒至開裂或兩半時的火焰熄滅時間與樣板尺寸和灼熱溫度的關(guān)系，以期提高 GWFI 測試結(jié)果及判定的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

2.1 大尺寸注塑樣品的 GWFI 測試

對厚度為2mm的大尺寸的注塑樣板（大方板 100 mm×100 mm）進行一系列溫度（800℃、825℃、850℃、875℃、900℃、930℃）的 GWFI 測試，每個溫度條件下重復(fù)測試3片

1 、實驗

1.1 材料和儀器

改性聚丙烯樹脂 PP；

灼熱絲試驗機，測量溫度范圍：室溫～1 000℃。

1.2 試驗方法

改性聚丙烯樹脂PP灼熱絲可燃性指數(shù)測試的方法按GB/T5169.12-2013《電工電子產(chǎn)品著火危險性試驗第12部分：灼熱絲/熱絲基本試驗方法材料的灼熱絲可燃性指數(shù)（GWFI）試驗方法》測試方法。

2 、結(jié)果與討論

2.1 小尺寸注塑樣板的 GWFI 測試

對厚度為 2 mm 的小尺寸樣板（小方板 60 mm×60 mm）進行一系列溫度（750℃、775℃、800℃、825℃、 850℃）的 GWFI 測試，每個溫度條件下重復(fù)測試 3 片，其 GWFI 測試結(jié)果如表 1 所示。

圖片測試過程中發(fā)現(xiàn)改性 PP 料的測試溫度在超過一定溫度后（800℃），U 型頭一接觸樣品就開始起火，當(dāng) U 型頭離開樣品后，火焰灼燒樣品孔洞上部分的材料，直至樣品上半部分燒至開裂，帶火焰的熔融物快速向下流動（同時也極易將火焰澆滅），進而灼燒孔洞下半部分材料，直至燒成兩半而導(dǎo)致火焰熄滅。

分析GWFI測試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)（如圖1所示），測試溫度超過一定溫度（800℃）試樣燒成兩半之后，繼續(xù)升溫進行GWFI測試，火焰熄滅的時間是不穩(wěn)定的，且火焰熄滅時間t2大約在60s左右，即試樣有焰和/無焰燃燒的*長持續(xù)時間tR 在 30 s 左右。

也可以說，對于燒成兩半的材料，其火焰熄滅時間，即GWFI的判定與溫度的關(guān)聯(lián)性不高，因為此種火焰熄滅是因為沒有有效的材料供其灼燒。那么對于試樣燒成兩半情況下的測試溫度，其GWFI的判定結(jié)果根據(jù)熄滅時間來判定是沒有價值的。

就上述試驗，假定對于燒成兩半試樣，沒有有效的灼燒面積供其灼燒，該溫度下的GWFI測試結(jié)果是不合適的。既然是由于有效的灼燒面積和材料不夠，那么提供更大的尺寸的樣板進行測試，觀察其熄滅時間與測試溫度關(guān)系以及燒成兩半的現(xiàn)象。

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