Категории стойкости к горению ПВ-0, ПВ-1, ПВ-2 - в чем разница

Что такое стойкость к горению?

Стойкость к горению – характеристика полимерных материалов – способность сопротивляться воспламенению и поддержанию горения. Показатель для оценки пожарной безопасности пластмасс, полиэтилена и полимеров.

В классификации стойкости к горению материалов есть три категории: ПВ-0, ПВ-1 и ПВ-2. Они определяются в соответствии с испытаниями, международным стандартом UL94 и регламентами ГОСТ: 

• ГОСТ 12.1.044-89 – регулирует методы оценки воспламеняемости, дымообразования и токсичности продуктов горения.
• ГОСТ 28779-90 – описывает методы определения воспламеняемости твёрдых электроизоляционных материалов под воздействием источника зажигания.
• ГОСТ 28157-2018 – регулирует методы определения стойкости к горению пластмасс.

По категориям ПВ-2, ПВ-1 и ПВ-0 инженеры, производители и проектировщики учитывают степень пожарной опасности материала.

Какие бывают категории стойкости к горению - ПВ-0, ПВ-1 и ПВ-2

Основные три категории стойкости к горению:

• ПВ-0 – самая высокая. Материалы с ПВ-0 негорючие – быстро прекращают горение после удаления источника огня. Применяются для максимальной защиты от распространения пламени.
• ПВ-1 – средняя категория. Материалы ПВ-1 также прекращают горение, но с меньшей скоростью, чем ПВ-0. Подходят для использования при умеренной пожарной опасности.
• ПВ-2 – низкая категория стойкости. Материалы способны воспламеняться и гореть дольше, хотя ограничивают распространение огня. Применение ПВ-2 допустимо при минимальном риске возгорания.

 

Таблица: Основные характеристики категорий стойкости к горению ПВ-0, ПВ-1, ПВ-2.

Категория стойкости к горению ПВ-0 - негорючесть

Высшая категория ПВ-0 сочетает высокие показатели пожарной безопасности и практическую универсальность, что делает её оптимальной для технических и бытовых решений.

Характеристики и критерии ПВ-0

1. Материал условно негорючий - прекращает горение в течение нескольких секунд после удаления открытого пламени.
2. Отсутствие капель расплавленного вещества, способных поддерживать горение.
3. Низкая теплопроводность, уменьшающая распространение высокой температуры.
4. Устойчивость к кратковременным воздействиям высоких температур без существенного разрушения.

Примеры материалов ПВ-0 и их применение

• Пластики на основе полиэфирного терефталата (PET) – применяются в корпусах электроники и бытовых приборов.
• Поликарбонаты с антипиренами – используются в осветительных приборах и защитных экранах.
• Композитные материалы – в авиации, автомобилестроении и строительстве.

Преимущества ПВ-0:

• Высокая безопасность и долговечность – устойчивость к внешним термическим воздействиям.
• Широкий спектр применения – от бытовых до промышленных нужд.

Недостатки ПВ-0:

• Высокая стоимость по сравнению с менее стойкими материалами.
• Ограниченная механическая прочность у некоторых типов.
• Возможность изменения физических свойств при длительном воздействии температуры.

Категория стойкости к горению ПВ-1

Средняя категория ПВ-1 - изделия ограничивают распространение пламени, но тушатся медленнее ПВ-0. Подходит для умеренного риска возгорания при высоких требованиях к пожарной безопасности.

Характеристика и критерии ПВ-1

1. Материал прекращает горение через несколько секунд после устранения источника огня.
2. При горении возможна незначительная плавка с капанием, однако капли не способствуют возгоранию.
3. Умеренная устойчивость к воздействию высоких температур.

Примеры материалов ПВ-1 и их применение

• ABS-пластики с антипиренами – в корпуса бытовой техники и электроинструменты.
• Полиамиды с добавками снижения горючести – применяются в автомобильных компонентах и электронике.
• Вспененные материалы – для изоляции и упаковки.

Преимущества ПВ-1

• Хороший баланс между пожаробезопасностью и стоимостью.
• Универсальность применения – от домашней электроники до промышленного оборудования.
• Относительно низкий уровень тепловыделения при горении.

Недостатки ПВ-1

• Более длительное время горения по сравнению с ПВ-0.
• Ограниченная применимость при повышенной пожарной опасности.
• Возможность деформации под воздействием высокой температуры.

Категория стойкости к горению ПВ-2

Категория ПВ-2 – материалы с минимальной стойкостью к горению используются там, где цена и технологичность приоритетны, а требования пожаробезопасности низкие.

Характеристика и критерии ПВ-2

1. Материал может долго продолжать гореть после удаления источника пламени.
2. Расплавленные капли способны воспламеняться.
3. Ограниченное распространение огня за пределы зоны возгорания.

Примеры материалов ПВ-2 и их применение

• Полиэтилен низкой плотности (LDPE) – применяется в упаковке и изоляции.
• Полистирол вспененный – используется в строительстве для утепления.
• Некоторые виды полипропилена – производство контейнеров и бытовых изделий.

Преимущества ПВ-2

• Низкая стоимость – доступность для массового использования.
• Лёгкость обработки и разнообразие форм.

Недостатки ПВ-2

• Пролонгированное горение и формирование воспламеняющихся капель усложняет контроль за огнём.
• Ограниченная применимость в ответственных конструкциях.

ГОСТы по стойкости к горению

1. ГОСТ 28157-89 / 28157-2018 “Пластмассы. Методы определения стойкости к горению.”

Стандарт описывает испытания для оценки способности полимерных материалов противостоять горению. Параметры: время воспламенения, самостоятельное горение, капание горящих частиц. Категории классификации (ПВ-0, ПВ-1, ПВ-2) применяют для стандартизированной оценки.

2. ГОСТ 12.1.044-89 “Пожарная безопасность. Методы оценки воспламеняемости, дымообразования и токсичности продуктов горения.”

Включает методы определения воспламеняемости различных материалов. Оценивает выделения токсичных веществ и дымообразованием.

3. ГОСТ Р 70751-2023 “Трубы термостойкие полимерные для прокладки силовых кабелей.”

Новый стандарт требований к материалам термостойких труб. Включает критерии огнестойкости и прочности в условиях повышенных температур.

4. ГОСТ 28779-90 “Электроизоляционные материалы. Методы определения воспламеняемости.”

Регламентирует методики тестирования твердых электроизоляционных материалов под воздействием источников огня.

Классификация полимерных материалов на воспламеняемость

Классификация полимерных материалов по воспламеняемости влияет на их стойкость к горению. Мировой стандарт UL94 используется для оценки огнестойкости пластика.

Категории стандарта UL94:

• UL94 5VA – Время самогашения после удаления пламени или время послесвечения образца после 5-ой обработки пламенем – не более 60 секунд. Отверстия в образце не образуются.
• UL94 5VB – Время самогашения и послесвечения также не больше 60 секунд, но в материале могут образовываться отверстия.
• UL94 V-0 – Время самогашения менее 10 секунд после удаления источника огня, без образования горящих капель.
• UL94 V-1 – Время самогашения менее 30 секунд, без образования горящих капель.
• UL94 V-2 – Время самогашения менее 30 секунд с допустимостью образования горящих капель или пылающих частиц.
• UL94 HB – Материал горит медленно в горизонтальном положении; скорость горения менее 76 мм/мин для материалов толщиной до 3 мм.

Галогеносодержащие и безгалогенные полимеры

Полимерные композиции бывают с галогенсодержащими добавками и на безгалогенной основе.

1. Галогеносодержащие композиции. Содержат элементы группы галогенов (хлор, бром, фтор). Добавляют в материалы для повышения огнестойкости. При горении они создают галогеноводороды, замедляющие распространение пламени. Применяются для максимальной огнестойкости в электронике или строительстве. Менее экологичны, так как при горении выделяют токсичные вещества.

2. Безгалогенные композиции. Экологически безопасные материалы, уменьшающие выделение токсичных газов при горении. Применяются в бытовых и детских изделиях.