一文读懂塑胶UL认证中的"指纹密码”

针对塑胶材料的UL认证，大家首先想到的应该是材料的UL 94阻燃认证，了解UL认证的客户都知道，所有经过UL认证的塑胶材料，除了做阻燃测试，UL还会给该款材料设定一个身份认证，这就是我们通常所说的成份分析测试。

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塑胶材料指纹密码的意义

塑胶材料是一个复杂的混合体系，除了基体树脂以外，为了使塑胶材料达到相应的性能，还会添加大量的助剂，比如阻燃剂、增塑剂、润滑剂、抗氧化剂和无机填料等等，基体树脂和这些助剂构成了塑胶材料的配方体系，添加助剂可以提高塑胶材料的相关性能，但是如果助剂发生了变化也会影响到性能。

塑胶材料在进行UL认证时，通常对阻燃性能和一些电性能进行测试，其他很多性能会和后端产品一起进行测试。塑胶材料抽样测试时，除了阻燃性能外，其他性能都是通过验证配方来保证一致性的。只有配方稳定了，性能才能保持一致。

每个塑胶材料在进行UL认证的时候，性能测试的同时，也会进行红外光谱分析（FTIR）、热失重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC），建立参考图谱（Reference data）这三个图谱就是每个认证塑胶材料的独一无二的指纹密码，将会永久地存放于UL的数据库中。

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UL关于成份比对的判定

当塑胶材料获得UL认证后，每年UL会进行抽样检测，检测的内容一般包含阻燃测试和成份比对。从目前中国的数据来看，大概20%客户会因为图谱比对不符而被判定为疑似产品配方发生变化，UL关于成份比对的判定是参考标准UL 746A的附录A，B，C（Appendix A，B，C）。

1. 根据标准UL 746A中Appendix A3.1，A3.4和A3.5的内容，红外光谱FTIR比对符合判定标准如下：

根据标准规定，解释如下：

1. 与参考图谱相比，不能出现多一个或者多个的透射峰；

2. 与参考图谱相比，不能少一个或者多个透射峰；

3. 与参考图谱相比，峰的形状要一样。

其中A3.5指出：对于已知物质，峰的强度不小于2050cm-1到1950cm-1之间噪音的三倍，对于未知物质，峰的强度不小于0.3%都会被认为是透射峰存在。

图（1）

如图（1）所示，根据标准UL 746A中Appendix A的判断标准，抽样图谱与留存的参考图谱相比，少了~3296，~2849，~1636cm-1的峰，因此判定为比对不符。结合材料的材质特点再通过分析，得到结论是与参考样本相比少了润滑剂EBS，请见图（2）。

图（2）

2. 根据标准UL 746A中 Appendix B2~B6的内容，热失重分析TGA比对判定标准如下：

根据标准规定，解释如下：

1. 降解数量要和参考图谱一样；

2. 与参考图谱相比，每段降解失重差异不超过8%；

3. 与参考图谱相比，最后残重差异不超过8%；

4. 与参考图谱相比，起始降解温度和终止降解温度差异不超过25oC；

5. 与参考图谱相比，TGA热失重曲线形状要一样。

图（3）

如图（3）所示，根据标准UL 746A中Appendix B2~B6的判定标准，抽样样品和参考样品相比，降解数目是一样的，分为两段降解，每段降解的失重和最后的残重差异都小于8%，降解曲线的形状也一样，但还是可以很明显看出起始降解温度有差异（Onset Temperature），抽样样品的起始降解温度比参考样品高了~25oC，超过了25oC的标准规定，判定为不符，结合红外光谱的分析结果，推断可能的原因是参考样品中多了EBS的润滑剂，导致参考样品降解提前，但具体原因还是需要进一步沟通。

3. 根据标准UL 746A中 Appendix C2和C3，差示扫描量热法DSC比对判定标准如下：

根据标准规定，解释如下：

1. 与参考样品相比，热转变行为数目要一样，热转变行为包含熔融，玻璃化转变，结晶和固化；

2. 与参考样品相比，相同的吸热热转变行为（熔融和玻璃化转变），温度差异不超过5oC，对于结晶和固化放热热转变行为，如果参考样DSC曲线上存在，抽样样品也需要同样存在一样的放热热转变行为。

图（4）

如图（4）所示，根据标准UL 746A中Appendix C2和C3的判定标准，参考样品和抽样样品都只有一个热转变行为-玻璃化转变，但是抽样样品的玻璃化转变温度高出~7.6oC，超出了标准规定5oC的范围，判定为不符，根据以上FTIR和TGA结果，综合分析下来，导致DSC不符的可能原因是参考样品中添加了EBS润滑剂，导致玻璃化转变温度的降低。

可以说标准UL 746A对成份的管控还是很严格的，为了避免年度抽样图谱比对不符的发生，客户在材料获得认证后，请不要随意更换原材料的供应商和更改材料各成分比例，并且尽可能保持工艺上的一致性。热塑性材料成型工艺的变动，热固性材料固化条件的变更都有可能导致图谱比对不符的发生。当发生不符合时，UL会发送一份不符合信，客户收到不符合信后请尽快联系UL工程师并商讨解决方案。

综上所示，塑胶材料的指纹密码也就是配方的密码，保证该密码的一致性可以保证UL认可材料在后端使用中保持和原始认证一致的性能，所以UL塑胶材料的认证并不仅仅是阻燃性能、电性能和机械性能的认证，同时是对配方和工艺的全面控制。