塑料UL黄卡,如何看懂?这篇就够了!
什么是“UL黄卡”?

UL黄卡(Yellow Card),即材料或部件经UL测试认证后,以黄色卡片的形式,公开发布其所认证的结果。

黄卡通常评估的是材料的电气性能、燃烧性能、耐热性能、耐候性能等关键属性。

“UL黄卡”包含哪些信息?

UL黄卡包含以下10个重要指标特性。


如何读懂黄卡信息?

 

一、边上图,边分析!先讲耐候!

F1、F2标识

为了确保户外电子产品的安全,美国UL机构会检查塑料外壳是否能承受阳光中的紫外线。如果塑料外壳通过了UL746C标准的测试,UL黄卡上会标有f1或f2,表示这些外壳适合户外使用。

F1标识

表示材料同时通过了"紫外线暴露试验"和"水暴露试验及浸渍试验"。这意味着材料在长时间暴露于紫外线和水环境下,仍能保持良好的物理性能和阻燃性能。

F2标识

表示材料只通过了上述两种测试中的一种。也就是说,材料可能只对紫外线或水暴露有良好的耐受性,但不同时具备对两者的抵抗力。

F1、F2的测试方式

紫外线暴露测试

“紫外线暴露试验”要求材料在双灯碳弧下照720小时或氙弧下照1000小时,期间燃烧性不变算合格。试验后,材料的拉伸、弯曲、冲击等强度至少要保持原来的70%才算好。

水暴露试验和浸渍试验

“水暴露试验”中,材料需在70℃热水里泡7天,燃烧性不变才合格。同时,它的拉伸、弯曲或冲击强度得保持原来的一半以上。

综上所述,当选择材料用于户外产品时,F1等级通常意味着更高的耐候性和更广泛的适用性,F1三项全测的全能选手,而F2等级材料可能更适合那些对某一方面耐候性要求较高的特定应用。在实际应用中,根据产品的具体使用环境和耐久性要求来选择合适的材料等级是非常重要的。


二、正确认识UL中的塑料阻燃测试!

你以为的UL阻燃是不是,只看阻燃等级?

实际上,UL在对样品测试时主要有三个维度:1、UL阻燃等级2、灼热丝易燃指数3、热灯丝点火温度!

从上UL黄卡截图中,可以发现ABS FR15U不仅做了常规的UL阻燃等级,还做了热灼热丝易燃指数、以及热灯丝点火温度测试!之所以选这款料为样板,就是这款料做的可燃性测试非常全面,下面分维度详细做说明!

第一个维度,阻燃等级(Flammability)

指材料在受控试验条件下对火的反应,用来评价材料在被点燃后熄灭的能力。UL94标准是应用最广泛的塑料材料可燃性能标准之一,包括多个防火等级,主要有:

  • HB级:水平燃烧测试,火焰在到达100mm标记前自行熄灭。

  • V-2级:垂直燃烧测试,火焰在30秒内熄灭,允许有燃烧滴落。

  • V-1级:垂直燃烧测试,与V-2类似,但不允许有燃烧滴落。

  • V-0级:垂直燃烧测试,火焰在10秒后熄灭,不允许有燃烧滴落。

  • 5VB级:垂直燃烧测试,火焰在60秒内熄灭,允许未燃烧的塑料滴落。

  • 5VA级:垂直燃烧测试,火焰在60秒内熄灭,允许未燃烧的塑料滴落,但不会导致试样下方的棉花点燃。

--阻燃性:5VA>5VB>V0>V1>V2>HB--

相信大家从上图,对UL阻燃等级划分有了一个初步了解,那么现学现用,从黄卡数据中,分析这款FR15材料的阻燃水准!

从截图可以看出,FR15采用了五种厚度的测试条,分别是1.5、2.0、2.8、3.0、6.0MM,测试结果为1.5mm阻燃等级就达到V0,而2.0mm阻燃等级达到了5VB,说明这是一款非常优秀的阻燃ABS材料,其实塑料阻燃性,测3个厚度就够用了。

出一个问题?阻燃V0一定比5VB阻燃等级低吗?

答案是未必,具体需要看测试的厚度,例如同样是阻燃ABS,奇美765A,在2.1mm UL94 5VB,但其1.5mm数据才V1,而举例的FR15在1.5mm就已达到了V0级!常见阻燃料,1.5MM能否做到V0,是评估材料阻燃性效果好不好、最有效的参考点!

总之测试条越薄,燃烧时跟氧气接触面就越大,阻燃越难!难燃的金属在粉末状态下,点火都会炸。同类材料比阻燃性必须同厚度对比,不同厚度对比并不准确!

第二个维度,灼热丝易燃指数(GWIT)

GWIT测试用来确定材料在接触热源时的最低温度,该温度下材料不会持续燃烧。测试过程中,一个预设温度的灼热丝(一般形状为直径为4mm的铜线)接触材料样品,持续30秒。如果在灼热丝移开后30秒内火焰熄灭,且在样品下方的棉垫未被点燃,则认为材料在该温度下未被点燃。通过逐步增加温度,直到找到材料开始持续燃烧的最低温度,即可得到GWIT值。

如上图阻燃ABS FR15同样在5中测试条厚度,并且都能通过最高960度的灼热丝,并符合相关GWIT定义的标准。这种材料在国标阻燃测试中过灼热丝就很有优势,有UL参考条件。

第三个维度,热灯丝点火温度

UL 中热灯丝点火温度指的是材料在规定的试验条件下,被热灯丝点燃的最低温度。这个温度是评估材料可燃性的一个重要指标。

上图阻燃ABS FR15同样在5中测试条厚度,并且都能在最低700度的热灯丝后被点燃!这个数据取决于两方面,一是基础树脂,二是阻燃剂。一般来说工程塑料的温度更高!

三、UL中的电气性能

以下是UL电气性能测试中,各项指标的测试标准及解读:

热线燃烧性(Hot Wire Ignition/HWI)

测试方法:将镍丝缠绕在试片上,使规定电流从中通过。按照到开始燃烧的时间,将材料难燃性分级。到开始燃烧的时间1~2分钟者为1级。到开始燃烧的时间7~15秒钟者为4级。级别的数字越大,表示材料越容易燃烧。

这个测试对于评估材料在电子设备中的安全性非常重要,尤其是在设计和选择材料时需要考虑到材料在高温或火焰条件下的反应。

高电流电弧燃烧性(High current Arc Ignition/HAI)

是指在UL认证中用于评估材料在高电流电弧作用下的难燃性的一种测试。具体来说,HAI测试是使高电流电弧在试片旁边飞过,并根据电弧引燃材料所需的次数来对材料的难燃性进行分级。级别数字越小,表示材料越难以被电弧引燃。

 

阻燃塑料在电气环境应用

在UL黄卡中有了阻燃等级划分,为什么还需要测试电气性能?

首先,阻燃性能和电气性能是材料在不同应用场景中的两个关键特性。阻燃等级主要关注材料在面临火焰时的燃烧行为和阻止火焰蔓延的能力,以保障在火灾等紧急情况下的安全性。

然而,电气性能则侧重于材料在电气设备中的表现。例如,介电强度决定了材料在电场作用下能否承受住电压而不被击穿,这对于防止电气设备短路和故障至关重要。体积电阻率影响电流在材料中的传导,对于控制电路中的漏电和能量损耗有重要意义。相比漏电起痕指数能反映材料在潮湿和污染环境下的绝缘性能,确保电气设备的稳定运行。并且需要考虑到应用在电子电器领域中,阻燃材料在线路短路或者老化应对故障!

四、UL中的热性能测试

在UL的热性能测试中,我们只需看:相对温度指数(RTI)

常规热性能,如热变形温度、熔融温度、维卡软化温度一般厂家在材料物性上面有体现出来,

那为什么还要测RTI温度,这个RTI温度到底能说明什么?

RTI 称为长期使用温度,材料长期高负荷最高工作温度,常用于评估材料的长期耐热性能,旨在评估材料在不同温度条件下的行为和稳定性,这对于确保产品在预期使用环境中的安全性和可靠性至关重要。

RTI值有三种数据类型:

  • RTI Elec(电气性质相对温度测试):与关键电气绝缘属性(如介电强度)相关。即受测试材料在运作状态(即通电状态),所测出的相对温度。

  • RTI Str(静态性质相对温度测试):与关键机械强度(如拉伸强度)相关。即受测试材质在没有受到外力作用,所测出的相对温度。

  • RTI Imp(机械性质相对温度测试):与关键冲击耐受力(如冲击强度)、恢复力及柔韧性属性相关。即受测试材质在受到外力施压状态,所测出的相对温度。


五、颜色标识

需要注意的是,具体的测试标准可能会因不同的产品和应用而有所差异。在进行UL测试时,建议参考相应的UL标准和要求,以确保测试的准确性和可靠性。