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塑料燃燒性檢測方法——氧指數(shù)測試原理
閱讀：1445 發(fā)布時間：2017-7-14塑料燃燒性檢測方法——氧指數(shù)測試原理
一,、塑料的燃燒性有關(guān)元素：
1.只含氫和碳的塑料
如聚乙烯( 用于制作薄膜,、片材,、瓶子,、電子器件) 和聚丙烯(用于制作薄膜,、管道等), 容易燃燒, 但燃燒得不太猛烈,燃燒速度較慢,。
2.含氧的塑料
如聚甲基丙烯酸甲酯(即有機(jī)玻璃),、硝酸纖維素(又稱硝棉塑料)、聚苯乙烯等, 這些塑料都極易著火且燃燒猛烈,。
3.含氮的塑料
如尼龍,、三聚氰胺、甲醛樹脂, 這類塑料通常不易著火,也不易燃燒,。 但聚氨脂例外, 其泡沫體容易燃燒 ,。
4.含氯(有時含溴)的塑料
如聚氯乙烯, 不加增塑劑的聚氯乙烯在遇火燃燒時會軟化、冒白煙, 但離開火源時就緩慢熄滅,。 不過在實(shí)際火災(zāi)情況下, 聚氯乙烯能持續(xù)燃燒,。 含有增塑劑的軟性 PV C 比硬性的更缺乏自熄性。 但自熄決不意味著不燃, 作為消防人員在實(shí)踐中對這一點(diǎn)必須有明確認(rèn)識 ,。
5.含氟的塑料
常用于化工設(shè)備的內(nèi)襯,、高頻和高溫電絕緣、軸承上的潤滑材料以及炊具涂層,，如聚四氟乙烯,，這種材料實(shí)際上是不燃的，但是如果過度加熱如在火災(zāi)現(xiàn)場高溫的情況下則會放出有毒氣體,。
塑料是以天然合成的高分子化合物為基本成分,，在一定的條件下塑化成型的聚合物，是由大分子量的有機(jī)物組成的一類人造材料,。從分子結(jié)構(gòu)來講,，塑料是以碳原子鏈為基礎(chǔ)的特大分子，聯(lián)結(jié)在碳鏈上的通常有氫原子和各種基團(tuán),，基團(tuán)中可能含有氧,、氯、氟和少數(shù)其他原子,。除此之外,，在實(shí)際應(yīng)用中還根據(jù)不同需要加入增塑劑、著色劑,、固化劑等添加劑,。在材料分類中,，塑料屬于非金屬材料中的聚合物。針對于塑料制品的燃燒性可以用氧指數(shù)儀進(jìn)行科學(xué)檢測,。
二,、測試原理：
氧指數(shù): 北京鑫生卓銳科技有限公司技術(shù)部劉工指出，在規(guī)定試驗條件下,，通入23℃±2℃氧,、氮的混合氣體，維持燃燒所需的小氧濃度的試驗方法,。
1.將一個試樣垂直固定在向上流動的氧,、氮混合氣體的透明燃燒筒里，點(diǎn)燃試樣頂端,，并觀察試樣的燃燒特性,，把試樣連續(xù)燃燒時間或試樣燃燒長度與給定的標(biāo)準(zhǔn)相比較，通過在不同氧濃度下的一系列試驗,，估算氧濃度的小值。
2.為了與規(guī)定的小氧指數(shù)數(shù)值進(jìn)行比較,，試驗三個試樣,，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)判定至少兩個試樣熄滅。
三,、點(diǎn)燃方法：
1.頂端點(diǎn)燃法:
對于自撐材料（如模塑材料,，泡沫材料，厚片材料,，電器用模塑和片材）采用頂端點(diǎn)燃方式,，在距點(diǎn)燃端50MM處劃標(biāo)線。測試時每隔5S移開一次,，移開的時間以恰好能判明試樣整個頂表面是否全部著火為限,。在確認(rèn)試樣頂表面著火后，立即移開點(diǎn)火器,，并開始記時并觀察燃燒長度,。火焰接觸頂面時間長不超過30S,，如果30S內(nèi)不能點(diǎn)燃,，則增加氧濃度，繼續(xù)點(diǎn)火,，直至30S內(nèi)點(diǎn)燃為止,。
2.擴(kuò)散點(diǎn)燃法:
對于非自撐材料（如軟片或薄膜）采用擴(kuò)散點(diǎn)燃法（也適用自撐材料）?；鹧媸┘佑谠嚇拥捻敱砻?，并同時施加于垂直表面,。點(diǎn)燃時，每隔5S左右移開點(diǎn)火器觀察試樣,，火焰作用時間長為30S,，直至垂直側(cè)表面穩(wěn)定燃燒或可見燃燒部分的前沿達(dá)到上標(biāo)記處，移去火焰,。對于薄膜類產(chǎn)品在用框架夾具的時候,，由于燃燒會出現(xiàn)收縮等現(xiàn)象，有標(biāo)準(zhǔn)ISO/TC61/SC4建議用卷筒法測試,，獲得較好穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,。
四、測試方法：
無論是剛性還是軟性材料在特定的夾具中都可進(jìn)行試驗,。夾具安裝在以層流方式向上流動的氧,、氮混合氣體的透明燃燒筒中。試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)后,，通常進(jìn)行室溫試驗,。在頂面點(diǎn)燃時，火焰接觸面長時間30s,并每隔5s移開一次,，觀察樣品是否燃燒,。這可確保樣品溫度不會過高，而獲得較低的OI值,。在擴(kuò)散式點(diǎn)燃時,，火焰接觸樣品垂直側(cè)面向下約6mm。薄膜試驗中,，將薄膜以45°纏繞在桿上,，移出桿固定樣品末端并切除頂端20mm.
另外，影響氧指數(shù)試驗結(jié)果的因素很多,，除了硅膠管材料自身的組成,、結(jié)構(gòu)及各種添加劑如填料、增塑劑,、阻燃劑等的種類和含量對其氧指數(shù)有極大影響外,，還受到試樣尺寸、氣流速度,、氣體純度,、環(huán)境溫度、燃燒筒筒體溫度,、燃?xì)夥N類,，點(diǎn)火方式等測試條件的很大影響。現(xiàn)就試驗條件的影響分述如下。
氧指數(shù)試驗的影響因素之一燃燒筒中混合氣流的流速的影響：燃燒筒中混合氣流的流速在一定范圍改變時對試驗結(jié)果沒有明顯的影響,，但當(dāng)混合氣體中的氧濃度低于空氣中的氧濃度時,，合氣流速大小對氧指數(shù)測試結(jié)果還是有一些影響的。為了防止上述影響,，有些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,，應(yīng)在燃燒筒出口處加一個限流蓋以防止外界空氣倒入。因此,，我準(zhǔn)規(guī)定燃燒筒內(nèi)混合氣體流速為40±10mm/s,，并且應(yīng)加限流蓋。
氧指數(shù)試驗的影響因素之二氧氣,、氮?dú)饧兌鹊挠绊懀河捎诨旌蠚饬髦械难鯘舛仁峭ㄟ^測量氧,、氮兩種氣體的流量并將其純度當(dāng)做100％，而實(shí)際實(shí)驗時用的氣體都是工業(yè)用氣體,，硅膠條實(shí)驗有一定的誤差,。純度越低，誤差越大,，另外鋼瓶內(nèi)壓力下降對氧濃度也有影響,。 此測試時使用高純度的氧氣和氮?dú)庾鳛闅庠矗沂褂脡毫Σ坏陀?MPa,。