泡沫塑料防火等级测试的标准更新情况及最新要求
防火等级测试相关服务热线: 微析检测业务区域覆盖全国,专注为高分子材料、金属、半导体、汽车、医疗器械等行业提供大型仪器测试、性能测试、成分检测等服务。 地图服务索引: 服务领域地图 检测项目地图 分析服务地图 体系认证地图 质检服务地图 服务案例地图 新闻资讯地图 地区服务地图 聚合服务地图
本文包含AI生成内容,仅作参考。如需专业数据支持,可联系在线工程师免费咨询。
泡沫塑料因质轻、保温、缓冲等特性,广泛应用于建筑保温、家电包装、交通工具内饰等领域,但易燃性是其安全短板。防火等级测试标准作为评估泡沫塑料燃烧性能的核心依据,需随新材料研发、应用场景扩展持续更新——既要覆盖新型泡沫材料(如生物基泡沫、纳米复合泡沫)的特性,也要匹配下游行业对防火安全的更高要求。本文梳理全球主要区域泡沫塑料防火等级测试标准的最新变化,拆解具体要求,为企业合规提供参考。
国际ISO标准体系的最新调整
国际标准化组织(ISO)针对泡沫塑料的防火测试主要依赖ISO 9772(硬质泡沫塑料燃烧性能测定)和ISO 9773(柔性泡沫塑料燃烧性能测定)两大标准。2021年,ISO 9772发布修订版,核心变化是增加“热释放速率(HRR)”测试要求——此前该标准仅关注氧指数、水平燃烧速率等指标,而热释放速率能更真实反映材料在实际火灾中的放热强度,尤其针对建筑保温用硬质泡沫塑料(如EPS、XPS),这一指标直接关联火灾蔓延速度。
同年,ISO 9773:2021版也完成更新,重点调整了柔性泡沫塑料的“垂直燃烧测试”条件:试样尺寸从原来的150mm×50mm×25mm修改为150mm×50mm×厚度(按实际产品厚度),避免因试样厚度标准化导致的测试结果偏差。此外,标准新增了“阴燃性能评估”,针对沙发、床垫等常用柔性泡沫制品,阴燃(无明火燃烧)是引发火灾的重要原因,这一修改填补了此前的测试空白。
值得注意的是,ISO 21782:2022(泡沫塑料燃烧产生的烟气毒性测试)作为配套标准,首次将“全尺度火灾烟气毒性”纳入评估——此前仅通过小试样测试烟气成分,而全尺度测试更接近实际火灾场景,要求测试样品量不低于1kg,模拟封闭空间内的烟气积累,对生物基泡沫等新型材料的毒性评估更具参考性。
欧盟EN标准的近期修订重点
欧盟对泡沫塑料的防火要求主要基于EN 13501-1(建筑产品及构件燃烧性能分级)和EN 11925-2(火焰传播测试)。2020年,EN 13501-1发布重要修订版,将泡沫塑料的燃烧性能分级从原有的“B、C、D、E、F”细化为“B1(难燃)、B2(可燃)、B3(易燃)”三个等级,同时增加“s1(低烟)、s2(中烟)、s3(高烟)”和“d0(无滴落)、d1(少量滴落)、d2(大量滴落)”的附加分级。
以建筑保温用EPS泡沫为例,原EN 13501-1:2007版中达到B级即可,而2020版要求B1级需满足“平均热释放速率≤150kW/m²”“峰值热释放速率≤450kW/m²”“总热释放量≤7.5MJ/m²”三项指标,且附加分级需达到s1、d0——这意味着企业需改进EPS的配方(如添加更多阻燃剂)或调整生产工艺(如提高泡孔密度),以降低烟释放量和滴落物。
此外,EN 14135:2021(运输工具用泡沫塑料燃烧性能测试)针对汽车、火车内饰用泡沫,新增“燃烧滴落物的引燃能力”测试:将滴落物收集在下方100mm处的棉垫上,若棉垫被引燃,则判定为不合格。这一要求直接针对交通工具内饰火灾中“滴落物引发二次燃烧”的风险,迫使企业采用无滴落或低滴落的泡沫材料,如聚醚型聚氨酯泡沫(PUR)替代聚酯型聚氨酯泡沫(PES)。
美国ASTM标准的关键更新点
美国泡沫塑料防火测试以ASTM E84(表面燃烧性能测试,即“Steiner隧道测试”)和ASTM D635(水平和垂直燃烧测试)为核心。2022年,ASTM E84发布修订版,将泡沫塑料的“火焰传播指数(FPI)”分级从原有的“Class A(≤25)、Class B(26-75)、Class C(76-200)”调整为“Class A(≤25)、Class B(26-60)、Class C(61-100)”,缩小了Class B和Class C的范围,提高了准入门槛。
以建筑外墙保温用XPS泡沫为例,原ASTM E84:2016版中FPI≤75即可评为Class B,而2022版要求FPI≤60,这意味着企业需增加阻燃剂的添加量(如从3%提高到5%)或使用更高效的阻燃剂(如溴系阻燃剂替代氯系阻燃剂)。同时,ASTM E84:2022版新增“烟气遮光指数(SMI)”要求:Class A级材料的SMI≤50,Class B级≤100,Class C级≤200,针对的是火灾中烟气导致的能见度下降问题。
针对家电包装用泡沫(如EPS),ASTM D635:2023版修改了“垂直燃烧测试”的点火时间:从原来的10秒延长至15秒,模拟更恶劣的火灾初始条件。测试结果要求“燃烧时间≤60秒”“燃烧长度≤100mm”,若超过则判定为不合格——这对包装泡沫的阻燃性能提出了更高要求,部分企业已开始采用“阻燃EPS”替代普通EPS,以满足新要求。
国内GB标准的最新动态
国内泡沫塑料防火等级测试主要遵循GB 8624(建筑材料及制品燃烧性能分级)和GB/T 20286(建筑材料或制品的单体燃烧性能测试)。2022年,GB 8624-2012版的修订征求意见稿发布,针对泡沫塑料的核心变化是“将燃烧性能等级从原有的A1、A2、B1、B2、B3调整为A(不燃)、B1(难燃)、B2(可燃)、B3(易燃)”,并增加“产烟特性”“燃烧滴落物/微粒”的附加等级。
具体到建筑保温用泡沫塑料,征求意见稿要求B1级材料需满足“总热释放量(THR)≤7.5MJ”“峰值热释放速率(PHRR)≤150kW/m²”“燃烧增长速率指数(FIGRA)≤120W/s”三项指标,且“产烟速率指数(SMOGRA)≤180m²/s³”“燃烧滴落物/微粒≤10颗”。这一要求与欧盟EN 13501-1:2020版趋于一致,体现了国内标准与国际接轨的趋势。
此外,针对新能源汽车电池包用泡沫(如聚氨酯泡沫),GB/T 31467.3-2022(电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第3部分:安全性要求与测试方法)新增“电池包内部材料的燃烧性能测试”,要求泡沫材料的燃烧性能达到GB 8624的B1级,且“热释放速率≤200kW/m²”,以防止电池热失控时引发的火灾蔓延。
不同区域标准的核心差异对比
全球主要区域标准在泡沫塑料防火测试上的差异,主要体现在“分级体系”“测试方法”和“关注重点”三个方面。比如,欧盟EN标准更关注“烟释放”和“滴落物”,美国ASTM标准更关注“火焰传播指数”和“烟气遮光指数”,国内GB标准则兼顾国际趋势与本土需求(如建筑保温材料的火灾防控)。
以“烟释放”为例,欧盟EN 13501-1要求测试“比光密度(SOD)”,即单位面积材料燃烧产生的烟气对光的遮挡程度;美国ASTM E84测试“烟气遮光指数(SMI)”,即烟气在隧道内的积累程度;国内GB 8624征求意见稿则采用“产烟速率指数(SMOGRA)”,即烟气产生的速率。企业若要出口多个区域,需针对不同标准调整测试方案——比如针对欧盟市场,重点优化烟释放量;针对美国市场,重点降低火焰传播指数。
再比如“测试样品尺寸”,ISO 9772要求硬质泡沫试样尺寸为100mm×100mm×50mm,欧盟EN 11925-2要求150mm×150mm×50mm,美国ASTM E84要求1220mm×152mm×厚度(按实际产品),国内GB/T 20286要求1000mm×150mm×厚度。样品尺寸的差异会影响测试结果(如更大的样品更易燃烧),企业需根据目标市场的标准制备对应尺寸的试样,避免因样品不符导致测试失败。
测试方法的细化与严格化要求
全球标准更新的共同趋势是“测试方法更细化、条件更严格”,具体体现在三个方面:一是“试样制备”的标准化,比如ISO 9772:2021要求硬质泡沫试样需在23℃、50%相对湿度环境下放置24小时,确保试样状态稳定;若样品有表皮(如XPS的挤压表皮),需保留表皮进行测试,不能剥离,因为表皮会影响燃烧性能。
二是“测试条件”的严格化,比如欧盟EN 13501-1:2020要求热释放速率测试采用“锥形量热仪”,辐射通量设置为50kW/m²(模拟火灾中的热辐射强度),测试时间从原来的30分钟延长至60分钟,覆盖材料从引燃到熄灭的全过程;若材料在测试过程中发生滴落,需收集滴落物并测量其燃烧时间,作为附加分级的依据。
三是“多指标综合评估”,比如国际ISO标准现在要求同时测试“氧指数(LOI)、热释放速率(HRR)、烟密度(SOD)、毒性(FTIR)”四个指标,而不是单一指标;国内GB 8624征求意见稿要求“燃烧性能等级”需结合“燃烧热值”“热释放速率”“产烟特性”“燃烧滴落物”四项指标综合判定,避免单一指标的局限性。
企业常见的标准理解误区澄清
误区一:“国际标准高于国内标准,通过国际测试就能满足国内要求”。事实上,不同标准的测试方法和分级体系不同,比如ISO 9772的B级不一定对应国内GB 8624的B1级,企业需针对目标市场的标准单独测试,不能互认。
误区二:“增加阻燃剂就能提高防火等级”。阻燃剂的添加量需平衡“防火性能”与“物理性能”——比如EPS泡沫中阻燃剂添加量超过5%,会导致泡孔变大、密度降低,影响保温性能;部分生物基泡沫(如聚乳酸泡沫)因自身易燃,即使添加阻燃剂也难以达到B1级,需采用“复合结构”(如表面覆盖防火涂层)。
误区三:“测试样品合格即可,批量生产无需管控”。标准要求“批量产品的性能需与测试样品一致”,企业需建立“生产过程控制”体系——比如监控阻燃剂的添加量(通过在线红外光谱仪)、控制发泡温度(避免温度过高导致阻燃剂分解)、定期抽取批量产品进行复检,确保产品一致性。
热门服务