水平燃烧测试(Horizontal Burning Test)是评估材料在水平放置状态下燃烧性能的经典试验方法,广泛应用于塑料、橡胶、纺织品、电线电缆绝缘层等高分子材料的阻燃等级判定,核心目的是检测材料的自熄性、燃烧速率及火焰传播能力,为产品安全设计、材料选型和合规认证提供依据。
一、核心测试原理
将规定尺寸的试样水平固定,在特定位置(通常为试样一端)用标准火焰点火器点燃,记录点火时间(通常为 30 秒或 60 秒),随后移除火焰,观察试样的燃烧行为:
是否持续燃烧(有焰燃烧)或阴燃;
火焰熄灭后,测量燃烧过的长度;
计算燃烧速率(单位时间内燃烧的距离);
判定材料是否具备 “自熄性”(即移除火源后火焰在规定时间内熄灭)。
通过以上指标,划分材料的阻燃等级(如 UL94 HB 级、GB/T 2408 中的水平级等)。
二、全球主流测试标准
不同国家 / 地区针对不同材料类型制定了细分标准,核心差异体现在试样尺寸、点火条件、评判指标上,以下为最常用的几类标准:
标准体系
标准编号
适用范围
核心特点
UL 标准 UL 94 HB 塑料材料(非电器设备用) 最基础的阻燃等级,仅评估水平燃烧速率,不要求自熄(燃烧速率≤76.2mm/min)
IEC 标准 IEC 60695-11-10 电器设备用塑料、绝缘材料 与 UL 94 HB 技术要求类似,可作为国际通用依据
中国国标 GB/T 2408-2021 塑料、橡胶、复合材料等 分 “水平燃烧 HB 级” 和 “水平燃烧试验方法”,试样尺寸根据材料厚度细分(1.6mm/3.2mm 等)
电线电缆专用 UL 1581 / IEC 60332-1-2 电线电缆的绝缘层、护套层 试样为完整电缆段,点火位置和燃烧长度测量针对电缆结构设计
纺织品专用 GB/T 5455-2014 纺织织物(如窗帘、服装面料) 评估火焰蔓延速度和损毁面积,分 “损毁长度”“续燃时间”“阴燃时间” 三项指标
三、典型测试流程(以 UL 94 HB 为例)
试样制备
尺寸:长 125mm±5mm、宽 13mm±0.5mm、厚(1.6mm/3.2mm/6.4mm,根据材料实际厚度选择);
状态调节:试样需在 23℃±2℃、50%±5% 湿度环境下放置至少 48 小时。
试验装置
点火器:火焰高度 20mm±2mm 的本生灯(使用甲烷或丙烷气体);
试验架:水平夹持试样,试样自由端下方 10mm 处放置脱脂棉(检测是否有燃烧滴落物引燃);
标尺:精度 1mm 的刻度尺,用于测量燃烧长度。
点火与观察
将火焰顶端接触试样自由端边缘(点火点距试样末端 5mm),持续点火 30 秒;
移除火焰,立即计时,观察火焰是否熄灭:
若火焰在 60 秒内熄灭,测量 “点火点到火焰熄灭处的距离”(燃烧长度);
若火焰烧至距夹持端 50mm 处仍未熄灭,立即终止试验,记录燃烧长度为 50mm;
观察是否有滴落物引燃脱脂棉。
结果判定(UL 94 HB 级要求)
燃烧速率:厚度≤3.2mm 时,燃烧速率≤76.2mm/min;厚度>3.2mm 时,燃烧速率≤38.1mm/min;
无引燃滴落物:燃烧过程中滴落的熔体不得引燃下方脱脂棉。
四、关键影响因素
材料本身特性
阻燃剂类型与含量:含卤素、磷氮类阻燃剂的材料燃烧速率更低,更易自熄;
材料厚度:相同配方下,厚度越大,燃烧速率通常越慢(热量更难传递)。
试验环境
湿度:高湿度可能略微降低燃烧速率(材料吸潮);
气流:试验环境需无风(通常在通风橱内进行),气流会加速火焰蔓延。
试样状态
表面清洁度:油污、杂质可能加速燃烧;
老化程度:老化后的材料可能因阻燃剂迁移,阻燃性能下降。