Guide des normes d'inflammabilité UL 94

Il existe de nombreux facteurs différents, y compris la facilité d'allumage et les capacités de propagation de la flamme, qui peuvent influencer l'inflammabilité d'un plastique. Afin d'étudier correctement l'inflammabilité et de déterminer définitivement le degré d'inflammabilité d'un plastique particulier, les ingénieurs et les équipes produit se tournent vers la norme UL 94.

UL 94 est un test d'inflammabilité des plastiques largement utilisé créé par les Underwriters Laboratories (UL) qui mesure comment une pièce en plastique brûle et dans quelle mesure elle empêche les flammes. Les tests d'inflammabilité UL 94 classent les plastiques en fonction de leur capacité à empêcher l'inflammation, à rester constants à des températures élevées et à produire des gouttes de plastique inflammables.

Étant donné que les conditions d'incendie réelles sont imprévisibles, l'inflammabilité UL 94 ne reflète pas la réaction d'un matériau en cas d'incendie. Au lieu de cela, les normes UL 94 déterminent dans quelle mesure un matériau plastique spécifique est acceptable ou utilisable pour un usage ou une pièce particulière en ce qui concerne son inflammabilité.

Le tableau d'évaluation des normes d'inflammabilité UL 94

Le tableau d'évaluation de la norme d'inflammabilité UL 94 contient six catégories, répertoriées du moins au plus ignifuge :

CLASSEMENT UL 94	DÉFINITION DE LA NOTATION UL 94
HB	Un test de combustion horizontale, où la combustion s'arrête avant 100 mm
V-2	La combustion s'arrête dans les 30 secondes sur une partie verticale, permettant des chutes de plastique inflammable vertical
V-1	La combustion s'arrête en 30 secondes sur une partie verticale, permettant des gouttes de plastique non enflammées
V-0	La combustion s'arrête en 10 secondes sur une partie verticale, permettant des gouttes de plastique non enflammées
5VB	La combustion s'arrête en 60 secondes sur une partie verticale, ce qui permet des gouttes de plastique non enflammées qui peuvent produire des trous de plaque ou des brûlures
5VA	La combustion s'arrête en 60 secondes sur une partie verticale, ce qui permet des gouttes non enflammées qui ne produisent pas de trous de plaque ni de brûlures

Les normes d'inflammabilité UL 94 V-0, V-1 et V-2 sont généralement acceptables pour les appareils électroménagers portables, sans surveillance et à fonctionnement intermittent, tels que les machines à café ou les batteurs sur socle. Divers facteurs, notamment la taille et l'épaisseur des pièces, la distance par rapport aux pièces sous tension non isolées et l'allumage par fil chaud, détermineront la classification qui s'applique.

Additifs ignifuges pour plastiques

La résistance au feu d'un plastique peut être améliorée grâce à l'utilisation d'additifs, qui sont des composés ajoutés aux plastiques pour réduire l'inflammabilité. Les additifs ignifuges pour plastiques sont conçus pour inhiber, supprimer ou retarder la combustion due à la chaleur et aux flammes, et protéger les composants en plastique de la combustion avant l'allumage.

De nombreux additifs plastiques ignifuges empêchent la pyrolyse afin de prévenir les incendies. La pyrolyse est un processus dans lequel les molécules de polymère se dégradent en molécules d'hydrocarbures et en gaz inflammables, puis se combinent avec l'oxygène pour produire des réactions chimiques exothermiques. Des additifs ignifuges réactifs sont insérés dans la molécule de polymère elle-même, tandis que des additifs actifs sont mélangés dans le polymère. Les deux types peuvent supprimer l'inflammation à l'état vapeur (gazeux) et condensé (solide) d'un incendie.

Il existe trois procédés courants de production d'additifs ignifuges :

Extinction radicalaire en phase gazeuse

Il s'agit du type d'additif ignifuge le plus courant pour les plastiques, connu sous le nom de retardateurs de flamme bromés (BRF). Les BRF sont des composés organohalogénés qui subissent une dégradation thermique avant de libérer des produits chimiques, ce qui diminue les réactions d'oxydation des flammes. Les BRF sont peu coûteux et fonctionnent avec de nombreux polymères, mais gardez à l'esprit que les halogènes sont considérés comme toxiques pour les humains et les animaux.

Dégradation endothermique

La dégradation endothermique utilise des composés minéraux communément appelés antiacides, tels que les hydroxydes d'aluminium ou de magnésium, comme retardateurs de flamme pour la phase vapeur du feu. Ces composés se décomposent lorsqu'ils sont soumis à une chaleur élevée, absorbant la chaleur créée par des réactions endothermiques. Cela arrête la combustion, refroidit le matériau et empêche les flammes.

Protection thermique (char-formation)

Les retardateurs de flamme au phosphore sont des composés non halogénés qui forment de l'acide phosphorique lorsqu'ils sont chauffés, ce qui carbonise un solide et crée une épaisse couche de carbone. Cela isole le polymère et ralentit la pyrolyse, ce qui empêche la libération de gaz susceptibles d'alimenter un incendie. Les additifs ignifuges au phosphore peuvent être actifs ou réactifs, et vous pouvez ajouter des halogènes qui agissent sur la phase gazeuse du feu pour une protection accrue.

Certains plastiques sont intrinsèquement résistants à la chaleur et ont des points de fusion élevés, ce qui les empêche de prendre feu. Ces plastiques ne nécessitent pas d'additifs ignifuges pour lutter contre la combustion. Par exemple, le polyétherimide (PEI) est naturellement ignifuge tandis que le polybenzimidazole (PBI) ne brûle pas et n'a pas de point de fusion connu.

Maîtrisez les normes d'inflammabilité UL 94 avec Fast Radius

En ce qui concerne l'inflammabilité, vous ne voulez prendre aucun risque. La référence au tableau d'évaluation des normes d'inflammabilité UL 94 vous aidera, vous et votre équipe produit, à choisir le meilleur matériau pour votre application. Les équipes de produits doivent toujours faire un effort supplémentaire et travailler aux côtés d'experts de l'industrie pour comprendre plus précisément la norme d'inflammabilité UL 94 d'un matériau particulier et s'assurer que leur prochain projet ne s'enflammera pas.

Fast Radius peut vous aider à accéder et à comprendre les tableaux d'inflammabilité UL 94 en toute confiance, afin que vous puissiez savoir quels matériaux sont les mieux adaptés à vos besoins. Notre équipe possède une vaste expérience de travail avec une large gamme de plastiques qui ont tous été testés selon les normes d'inflammabilité UL 94, et nous vous aiderons à chaque étape du processus de fabrication. Contactez-nous dès aujourd'hui pour lancer votre processus de sélection de matériaux pour les pièces ignifuges.

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