針對(duì)塑膠材料的UL認(rèn)證，大家首先想到的應(yīng)該是材料的UL 94阻燃認(rèn)證，了解UL認(rèn)證的客戶(hù)都知道，所有經(jīng)過(guò)UL認(rèn)證的塑膠材料，除了做阻燃測(cè)試，UL還會(huì)給該款材料設(shè)定一個(gè)身份認(rèn)證，這就是我們通常所說(shuō)的成份分析測(cè)試。

1．塑膠材料密碼的意義

塑膠材料是一個(gè)復(fù)雜的混合體系，除了基體樹(shù)脂以外，為了使塑膠材料達(dá)到相應(yīng)的性能，還會(huì)添加大量的助劑，比如阻燃劑、增塑劑、潤(rùn)滑劑、抗氧化劑和無(wú)機(jī)填料等等，基體樹(shù)脂和這些助劑構(gòu)成了塑膠材料的配方體系，添加助劑可以提高塑膠材料的相關(guān)性能，但是如果助劑發(fā)生了變化也會(huì)影響到性能。

塑膠材料在進(jìn)行UL認(rèn)證時(shí)，通常對(duì)阻燃性能和一些電性能進(jìn)行測(cè)試，其他很多性能會(huì)和后端產(chǎn)品一起進(jìn)行測(cè)試。塑膠材料抽樣測(cè)試時(shí)，除了阻燃性能外，其他性能都是通過(guò)驗(yàn)證配方來(lái)保證一致性的。只有配方穩(wěn)定了，性能才能保持一致。

每個(gè)塑膠材料在進(jìn)行UL認(rèn)證的時(shí)候，性能測(cè)試的同時(shí)，也會(huì)進(jìn)行紅外光譜分析（FTIR）、熱失重分析（TGA）、差示掃描量熱法（DSC），建立參考圖譜（Reference data）這三個(gè)圖譜就是每個(gè)認(rèn)證塑膠材料的密碼，將會(huì)永久地存放于UL的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2．UL關(guān)于成份比對(duì)的判定

當(dāng)塑膠材料獲得UL認(rèn)證后，每年UL會(huì)進(jìn)行抽樣檢測(cè)，檢測(cè)的內(nèi)容一般包含阻燃測(cè)試和成份比對(duì)。從目前中國(guó)的數(shù)據(jù)來(lái)看，大概20%客戶(hù)會(huì)因?yàn)閳D譜比對(duì)不符而被判定為疑似產(chǎn)品配方發(fā)生變化，UL關(guān)于成份比對(duì)的判定是參考標(biāo)準(zhǔn)UL 746A的附錄A，B，C（Appendix A，B，C）。

1.     根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)UL 746A中Appendix A3.1，A3.4和A3.5的內(nèi)容，紅外光譜FTIR比對(duì)符合判定標(biāo)準(zhǔn)如下：

2.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，解釋如下：

與參考圖譜相比，不能出現(xiàn)多一個(gè)或者多個(gè)的透射峰；

與參考圖譜相比，不能少一個(gè)或者多個(gè)透射峰；

與參考圖譜相比，峰的形狀要一樣。

其中A3.5指出：對(duì)于已知物質(zhì)，峰的強(qiáng)度不小于51250px-1到48750px-1之間噪音的三倍，對(duì)于未知物質(zhì)，峰的強(qiáng)度不小于0.3%都會(huì)被認(rèn)為是透射峰存在。

如圖所示，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)UL 746A中Appendix A的判斷標(biāo)準(zhǔn)，抽樣圖譜與留存的參考圖譜相比，少了~3296，~2849，~40900px-1的峰，因此判定為比對(duì)不符。結(jié)合材料的材質(zhì)特點(diǎn)再通過(guò)分析，得到結(jié)論是與參考樣本相比少了潤(rùn)滑劑EBS，請(qǐng)見(jiàn)圖。

3.     根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)UL 746A中 Appendix B2~B6的內(nèi)容，熱失重分析TGA比對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)如下：

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，解釋如下：

降解數(shù)量要和參考圖譜一樣；

與參考圖譜相比，每段降解失重差異不超過(guò)8%；

與參考圖譜相比，最后殘重差異不超過(guò)8%；

與參考圖譜相比，起始降解溫度和終止降解溫度差異不超過(guò)25ºC；

與參考圖譜相比，TGA熱失重曲線(xiàn)形狀要一樣。

如圖所示，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)UL 746A中Appendix B2~B6的判定標(biāo)準(zhǔn)，抽樣樣品和參考樣品相比，降解數(shù)目是一樣的，分為兩段降解，每段降解的失重和最后的殘重差異都小于8%，降解曲線(xiàn)的形狀也一樣，但還是可以很明顯看出起始降解溫度有差異（Onset Temperature），抽樣樣品的起始降解溫度比參考樣品高了~25ºC，超過(guò)了25ºC的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，判定為不符，結(jié)合紅外光譜的分析結(jié)果，推斷可能的原因是參考樣品中多了EBS的潤(rùn)滑劑，導(dǎo)致參考樣品降解提前，但具體原因還是需要進(jìn)一步溝通。

4.     根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)UL 746A中 Appendix C2和C3，差示掃描量熱法DSC比對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)如下：

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，解釋如下：

與參考樣品相比，熱轉(zhuǎn)變行為數(shù)目要一樣，熱轉(zhuǎn)變行為包含熔融，玻璃化轉(zhuǎn)變，結(jié)晶和固化；

與參考樣品相比，相同的吸熱熱轉(zhuǎn)變行為（熔融和玻璃化轉(zhuǎn)變），溫度差異不超過(guò)5ºC，對(duì)于結(jié)晶和固化放熱熱轉(zhuǎn)變行為，如果參考樣DSC曲線(xiàn)上存在，抽樣樣品也需要同樣存在一樣的放熱熱轉(zhuǎn)變行為。

如圖所示，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)UL 746A中Appendix C2和C3的判定標(biāo)準(zhǔn)，參考樣品和抽樣樣品都只有一個(gè)熱轉(zhuǎn)變行為-玻璃化轉(zhuǎn)變，但是抽樣樣品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高出~7.6ºC，超出了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定5ºC的范圍，判定為不符，根據(jù)以上FTIR和TGA結(jié)果，綜合分析下來(lái)，導(dǎo)致DSC不符的可能原因是參考樣品中添加了EBS潤(rùn)滑劑，導(dǎo)致玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的降低。

可以說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)UL 746A對(duì)成份的管控還是很?chē)?yán)格的，為了避免年度抽樣圖譜比對(duì)不符的發(fā)生，客戶(hù)在材料獲得認(rèn)證后，請(qǐng)不要隨意更換原材料的供應(yīng)商和更改材料各成分比例，并且盡可能保持工藝上的一致性。熱塑性材料成型工藝的變動(dòng)，熱固性材料固化條件的變更都有可能導(dǎo)致圖譜比對(duì)不符的發(fā)生。當(dāng)發(fā)生不符合時(shí)，UL會(huì)發(fā)送一份不符合信，客戶(hù)收到不符合信后請(qǐng)盡快聯(lián)系UL工程師并商討解決方案。

綜上所示，塑膠材料的密碼也就是配方的密碼，保證該密碼的一致性可以保證UL認(rèn)可材料在后端使用中保持和原始認(rèn)證一致的性能，所以UL塑膠材料的認(rèn)證并不僅僅是阻燃性能、電性能和機(jī)械性能的認(rèn)證，同時(shí)是對(duì)配方和工藝的控制。

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