燃烧测试用于评价材料或制品在火源作用下是否容易被点燃、火焰如何传播、燃烧能够持续多久、释放多少热量以及是否产生大量烟气。由于建筑材料、塑料、橡胶、纺织材料、电工材料和交通内饰的实际火灾场景不同,燃烧测试并不是单一项目,而是一组针对不同火灾阶段和产品用途建立的方法体系。
一:燃烧测试概述
材料燃烧行为受到化学组成、厚度、密度、阻燃剂、表面结构、安装方式和外部热通量影响。同一种材料在小火焰点燃、水平燃烧、垂直燃烧和高热辐射条件下可能表现出不同结果,因此燃烧安全评价需要根据产品使用场景选择适当试验。
燃烧测试通常用于:
- 评价材料是否容易被小火焰点燃;
- 测定火焰传播速度;
- 评价离火后的续燃和阴燃行为;
- 测定极限氧指数;
- 评价建筑材料燃烧性能等级;
- 测定热释放速率和总热释放;
- 评价产烟速率和烟气特征;
- 比较阻燃配方和产品结构;
- 进行产品研发、认证和质量控制。
二:主要测试类型
1. 水平燃烧
试样按规定水平放置,一端或规定区域接触标准火焰,记录燃烧长度、燃烧时间或燃烧速率。该方法常用于评价材料在相对基础的小火源条件下的燃烧传播行为。
2. 垂直燃烧
试样垂直安装并接受规定火焰作用,观察续燃时间、阴燃时间、燃烧滴落及是否达到规定标线。垂直状态下热羽流方向与火焰传播方向相近,因此通常比水平布置更容易暴露材料持续燃烧特性。
3. 氧指数
氧指数试验通过改变氧气与氮气混合气体中的氧浓度,确定材料能够维持规定燃烧状态所需要的最低氧浓度。该指标适合材料配方和阻燃性能相对比较,但不能单独等同实际火灾安全等级。
4. 建筑材料燃烧性能分级
建筑材料需要根据产品类别和规定试验组合进行燃烧性能分级。评价可能涉及不燃性、燃烧热值、单体燃烧、小火焰以及产烟和燃烧滴落等信息。
5. 锥形量热测试
材料在规定外部热辐射下燃烧,通过耗氧原理等方法获得热释放速率、总热释放以及产烟相关数据。热释放速率能够反映火灾发展阶段材料对热量增长的贡献。
6. 其他专用燃烧测试
交通内饰、电工电子、纺织品、家具、线缆和航空材料均存在对应专用燃烧方法。项目不能仅依据“阻燃”两个字选择标准,而应以产品所属行业和法规要求为核心。
| 测试类型 | 主要指标 | 评价重点 |
|---|---|---|
| 水平燃烧 | 燃烧速率、燃烧长度 | 火焰传播 |
| 垂直燃烧 | 续燃时间、阴燃、滴落 | 垂直状态燃烧行为 |
| 氧指数 | 最低维持燃烧氧浓度 | 相对阻燃能力 |
| 建筑燃烧分级 | 等级及附加信息 | 建筑应用合规性 |
| 锥形量热 | 热释放、总热释放、产烟 | 火灾热贡献和烟气 |
三:相关标准
塑料水平和垂直燃烧性能可依据现行GB/T 2408-2021《塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法》,该标准自2022年3月1日起实施。
建筑材料及制品燃烧性能目前仍按照GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》进行分级。GB 8624-2025已发布,但实施日期为2027年1月1日,因此截至2026年9月仍应区分现行版与即将实施的新版本。
建筑材料热释放速率和产烟速率可依据GB/T 16172-2026《建筑材料热释放速率和产烟速率试验方法》,该标准自2026年8月1日起实施,目前为现行标准,并替代GB/T 16172-2007。
| 标准 | 主要内容 | 适用方向 |
|---|---|---|
| GB/T 2408-2021 | 塑料水平法和垂直法燃烧 | 塑料基础燃烧行为 |
| GB/T 2406.2 | 氧指数法 | 氧指数评价 |
| GB 8624-2012 | 建筑材料及制品燃烧性能分级 | 当前建筑燃烧分级 |
| GB/T 16172-2026 | 建筑材料热释放速率和产烟速率 | 锥形量热相关评价 |
| 具体行业标准 | 汽车、轨道、纺织、电工等专用方法 | 行业合规评价 |
四:测试流程
- 确认产品用途:明确建筑、塑料、交通、纺织或电工电子等应用领域。
- 确定合规要求:核对法规、产品标准或客户技术协议。
- 选择试验方法:确定水平、垂直、氧指数、分级或热释放等项目。
- 确认材料状态:记录厚度、密度、表面层和复合结构。
- 代表性取样:按产品实际结构获取样品。
- 制备试样:加工标准规定尺寸和数量。
- 状态调节:按照规定温湿度处理样品。
- 设备条件确认:检查火焰、气体流量、热通量和测试位置。
- 点火或热辐射:按标准执行火源作用。
- 记录燃烧行为:采集时间、长度、滴落、热释放或产烟等数据。
- 计算测试指标:按照执行标准处理数据。
- 分级或判定:结合产品标准确定是否满足要求。
五:第三方测试服务
燃烧测试适用于材料研发、阻燃配方优化、产品质量控制、建筑材料分级和行业准入前性能验证。第三方测试方案的重点是准确识别产品所属体系,并选择真正对应法规和标准的方法。
常见测试方向包括:
- 塑料水平燃烧;
- 塑料垂直燃烧;
- 极限氧指数;
- 建筑材料燃烧性能相关测试;
- 热释放速率;
- 总热释放量;
- 产烟速率;
- 小火焰点燃性能;
- 阻燃配方对比;
- 老化前后燃烧性能比较;
- 不同厚度和密度材料燃烧行为对比。
燃烧项目可能涉及水平垂直燃烧装置、氧指数测试系统、规定火源、热辐射及热释放与烟气测量系统。具体设备和试验配置必须依据所采用标准确定,不应脱离产品类型统一描述。
六:燃烧安全评价
1. 能否点燃只是燃烧安全的一部分
材料可能不容易被小火焰点燃,但在更高热通量下仍可能释放大量可燃气体。因此点燃性不能单独代表完整火灾行为。
2. 火焰传播决定火势扩展速度
材料被点燃后,火焰能否快速向其他区域传播,是判断燃烧危险的重要因素。水平、垂直和建筑单体燃烧试验关注的传播机制并不完全相同。
3. 热释放速率是重要火灾参数
热释放速率越高,材料对周围环境的热反馈通常越强,更容易促进其他可燃物点燃和火势增长,因此在深度火灾性能研究中具有较高价值。
4. 烟气不能忽略
建筑材料和高分子材料燃烧时可能产生大量烟气。建筑燃烧分级和部分行业标准会将产烟作为附加或独立评价指标。
5. 熔滴或燃烧滴落可能造成二次引燃
部分热塑性材料燃烧后会形成熔融滴落物。滴落物如果仍在燃烧,可能将火焰带至其他可燃区域,因此需要按照相应标准记录。
6. 测试结果与实际产品结构有关
同一种原材料做成薄膜、泡沫、复合板或带覆面产品后,燃烧行为可能明显改变。用于合规判定时,应尽可能按照标准规定的最终使用状态进行测试。
7. 不同标准结果不能简单换算
氧指数、水平燃烧等级、垂直燃烧结果和建筑燃烧等级描述的是不同受火条件下的行为,不存在简单的一一换算关系。
七:总结
燃烧测试是一套覆盖点燃、火焰传播、续燃、氧指数、热释放、产烟和燃烧分级的综合安全评价体系。不同材料和行业必须依据对应标准选择项目。对于建筑材料,截至2026年9月GB 8624-2012仍为现行分级标准,GB 8624-2025将在2027年1月1日实施;热释放和产烟测试则已更新至GB/T 16172-2026。燃烧安全评价应结合产品实际结构和应用场景,避免用单一阻燃指标代替整体火灾风险判断。
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