阻燃型电子元件胶粘剂的难燃性能测试方法

近20年来我国胶粘剂工业发展非常迅速。20世纪80年代初全国胶粘剂产量仅为10万吨，80年代中为20万吨，至2001年全国合成胶粘剂产量已超过了260万吨。其中用于电子元件的胶粘剂也随着我国近20年来电子、家电产品的迅速发展而发展。据国家统计局统计，目前我国电视机的社会保有量达到35亿台，冰箱、洗衣机的社会保有量分别达到13亿台和17亿台。而全社会的电脑保有量近2000万台，手机约19亿部。这些家电、电子产品的零配件许多都是用胶粘剂粘合起来的。由于电子产品在应用过程中往往伴随有高压、发热、放电等现象，尤其当线路发生故障时，容易引发火灾，所以许多产品有阻燃方面的要求。

作为电子元件胶粘剂的生产厂家也往往会被要求提供具有阻燃性能的胶粘剂。然而，迄今为止我国并没有一个关于胶粘剂难燃性能测试及评价的标准，从而使得胶粘剂生产厂在开发阻燃型电子元件胶粘剂时，对产品的难燃性能测试和评价发生困难，一些有关阻燃型胶粘剂的专利无法清楚表明采用该专利配方制得的胶粘剂产品其阻燃性能可达到什么等级。为此，我们以国标“电工电子产品着火危险-针焰试验方法”和国标“压敏胶粘带耐燃性试验方法-悬挂法”为基础，提出了符合实际使用需要的阻燃型电子元件胶粘剂的难燃性能测试和评价方法。

1、电工电子产品着火危险－针焰试验方法

电工电子产品由于使用过程中的故障，如元件或零件的过载，不良接触、故障电流等原因，有可能引起火焰。其着火危险试验{zh0}是xx重复在实际火灾中发生的情景。由于多数情况下这种要求难以实现，所以ＧＢ5169 5-85电工电子产品着火危险－针焰试验方法实际上是模拟电工电子产品内部在故障条件下产生的小火焰,即用模拟技术评定电工电子产品着火的危险性。

试验样品要求是尽可能完整的产品、部件、零件或元件，必要时可将外壳部分或全部取掉进行试验,也可在单独相应的部件零件或元件样品上进行。试验火焰要求由丁烷气或丙烷气燃烧产生，高度为12ｍｍ±1ｍｍ。在离试验样品施加火焰部位的底下200ｍｍ±5ｍｍ处铺放一张绢纸作为铺底层。对试验样品持续施加试验火焰，持续时间优先采用5ｓ、10ｓ、20ｓ、30ｓ、60ｓ、120ｓ，然后观察试验样品的试验结果，符合下列四种情况之一可认为经受住针焰试验。

ａ 试验样品未起燃；

ｂ 燃烧滴落物未引燃铺底层；

ｃ 燃烧的持续时间少于30ｓ；

ｄ 燃烧的长度不超过有关标准的规定。

由上述试验方法可知，当电子元件胶粘剂用于粘接某一具体电子产品时，通过这一测试过程我们获得的是胶粘剂和该电子产品零配件的综合难燃性能评价，而无法获得胶粘剂自身独有的难燃性能评价。由于胶粘剂在电子零部件中仅占有很小的部分，显然，无论测试结果怎样，该结果都不能真正反映出胶粘剂本身的难燃性能。若该电子产品零配件自身的难燃性能不佳时，更必然会影响到对胶粘剂难燃性能的评价。因此，胶粘剂生产厂和研究人员都迫切需要一个可以对自己产品的难燃性能作单独测试及合理评价的方法。

2、压敏胶粘带耐燃性试验方法－悬挂法

在中国标准出版社出版的有关胶粘剂的50多个标准中，ＧＢ/Ｔ15903-1995“压敏胶粘带耐燃性试验方法-悬挂法”是胶粘行业中惟一涉及到耐燃性试验方法的标准。该试验方法要求胶粘带试样长度为300ｍｍ，宽度等于或小于25ｍｍ,在一定条件下,用引燃材料引燃自由悬挂的胶粘带试样，根据试样的平均燃烧长度(ＡＥＢ)评价其耐燃性：

式中：Ｌ—在每块试样背面,距其顶端50ｍｍ和150ｍｍ处分别做上标记线，Ｌ为150ｍｍ处标记线到试样烧焦边缘上最近点距离。Ｎ—所测试样数量。这一标准适用于在实验室条件下评定压敏胶粘带的耐燃性能。虽然它并不象电工电子产品着火危险-针焰试验方法是模拟电工电子产品内部在故障条件下产生的小火焰，即用模拟技术评定电工电子产品着火的危险性，但其试样制备方法却给了我们一定的借鉴之处。

3、阻燃型电子元件胶粘剂的难燃性能测试和评价方法

根据对上述两个标准的研究和分析,我们考虑是否可按国标ＧＢ/Ｔ15903-1995“压敏胶粘带耐燃性试验方法-悬挂法”将胶粘剂制备成带状样品,然后根据国标ＧＢ5169 5-85电工电子产品着火危险-针焰试验方法进行检测。其根据是在国标ＧＢ5169 5-85电工电子产品着火危险-针焰试验方法中并没有规定电子电工零部件、元件的形状，如果我们把带状胶粘剂样品看作是一个等同的电子电工零部件、元件，则显然就可以利用ＧＢ5169 5-85电工电子产品着火危险-针焰试验方法来单独评价阻燃型电子元件胶粘剂的难燃性能。如果胶粘剂的难燃性能可以通过该标准的要求，则当它被用来粘接电子电工零部件、元件时，理论上应该不会降低产品的整体难燃等级。因此，我们在实际工作中首先用胶粘剂制备成长度为300ｍｍ，宽度等于或小于25ｍｍ的试样带，试样带厚度可借鉴一般压敏胶带厚度，以可操作为宜。试样带表面要求平整光滑，样带制备后一般应在空气中敞放7天，保证胶膜干燥后才能按标准ＧＢ5169 5-85电工电子产品着火危险-针焰试验方法进行检测。为了验证上述设想是否正确，我们在按照上述办法对胶粘剂的难燃性能进行检测后，再次用同型号胶粘剂粘接电子电工零部件，待胶粘剂xx固化干燥后对该部件同样采用标准ＧＢ5169 5-85电工电子产品着火危险-针焰试验方法进行检测，证明如果胶粘剂的难燃性能可以通过该标准的要求，则当它被用来粘接电子电工零部件、元件时，不会降低产品的整体难燃等级。这样处理的好处是胶粘剂作为一个独立的产品，可以有一个属于自己的性能评价方法。这对于胶粘剂生产厂在研究开发、生产阻燃型电子元件胶粘剂时，评价产品耐燃性能，控制产品质量，无疑是非常需要的。相信随着电子技术的迅速发展,电工、电子产品的种类和数量也将迅速发展，对用于该类产品的胶粘剂的要求会越来越高。伴随着生产和科研的需要，企业会根据实际情况设法制定出相应的企业标准、行业标准，从而推动新的国标产生。