GB/T17657-2013人造板及飾面人造板理化性能試驗(yàn)方法:滯燃性能測(cè)定
55滯燃性能測(cè)定
按 GB/T 408;GB/T 2406. 1 和 GB /T 2406. 2 執(zhí)行。
GB/T 2408 塑料 燃燒性能的測(cè)定 水平法和垂直法
本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO 1210;1992《塑料———水平和垂直試樣與小火焰點(diǎn)火源接觸時(shí)燃燒性能的測(cè)定》。
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在實(shí)驗(yàn)室內(nèi),對(duì)水平和垂直方向放置的試樣用小火焰點(diǎn)火源點(diǎn)燃后的燃燒性能的試驗(yàn)方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于固體材料和按照GB 6343測(cè)定的表觀密度不低于 250 kg/m3的泡沫材料,而不適用于接觸火焰后沒(méi)有點(diǎn)燃就強(qiáng)烈收縮材料的測(cè)定。
本方法給出的試驗(yàn)結(jié)果可用于產(chǎn)品質(zhì)量控制及材料預(yù)選,但不能用來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)際使用條件下的著火危險(xiǎn)性。
2 引用標(biāo)準(zhǔn)
GB 2547 塑料樹(shù)脂取樣方法
GB 2918 塑料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境GB5471 熱固性塑料壓塑試樣制備方法GB 6343 泡沫塑料和橡膠 表觀密度的測(cè)定GB 9352 熱塑性塑料壓塑試樣的制備
3 定義
本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義∶
3.1 有焰燃燒 afterflame
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,移開(kāi)點(diǎn)火源后,材料火焰持續(xù)的燃燒。
3.2 有焰燃燒時(shí)間 afterflame time
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,移開(kāi)點(diǎn)火源后,材料持續(xù)有焰燃燒的時(shí)間。
3.3 無(wú)焰燃燒 afterglow
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,移開(kāi)點(diǎn)火源后,當(dāng)有焰燃燒終止或無(wú)火焰產(chǎn)生時(shí),材料保持輝光的燃燒。
3.4 無(wú)焰燃燒時(shí)間 afterglow time
在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,當(dāng)有焰燃燒終止或移開(kāi)點(diǎn)火源后,材料持續(xù)無(wú)焰燃燒的時(shí)間。
4 原理
水平或垂直地夾住試樣一端,對(duì)試樣自由端施加規(guī)定的氣體火焰,通過(guò)測(cè)量線性燃燒速度(水平法)或有焰燃燒及無(wú)焰燃燒時(shí)間(垂直法)等來(lái)評(píng)價(jià)試樣的燃燒性能。
5 裝置
5.1通風(fēng)柜或通風(fēng)櫥,其容積不小于 0.5 m3,應(yīng)便于觀察目不影響燃燒過(guò)程中試樣周圍空氣的正常熱循環(huán)。為了安全和方便,該柜(櫥)應(yīng)為密閉且裝有排風(fēng)系統(tǒng),以除去燃燒時(shí)產(chǎn)生的有毒煙氣。但在試驗(yàn)過(guò)程中,應(yīng)把排風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉;試驗(yàn)完畢再立即啟動(dòng)排煙。
5.2 實(shí)驗(yàn)室燃燒器(本生燈),筒長(zhǎng)為(100±10)mm,內(nèi)徑為(9.5±0.3)mm。不準(zhǔn)配備筒端附件如穩(wěn)定器等。
5.3 環(huán)形支架,帶有夾具或其他相應(yīng)裝置,用來(lái)固定試樣及其他附件,如金屬網(wǎng)、支承架等并可調(diào)節(jié)試樣位置。
5.4 金屬網(wǎng)、網(wǎng)孔基本尺寸為710 μm,用直徑 0.40~0.45 mm 鋼絲編成,并切成邊長(zhǎng)為125 mm 的正方形。
5.5 支承架,如圖1所示,可防止試樣自由端下垂或彎曲,用于試驗(yàn)非自撐試樣。
5.6 計(jì)時(shí)裝置,精確到1s。
5.7 測(cè)量尺,刻度為毫米。
5.8 燃料氣體,工業(yè)級(jí)甲烷氣,能通過(guò)調(diào)節(jié)閥和壓力表提供均勻的氣流。
注∶也可采用天然氣、液化石油氣、煤氣等可燃?xì)怏w,但仲裁試驗(yàn)必須采用工業(yè)級(jí)甲烷氣。
5.9 狀態(tài)調(diào)節(jié)室或箱,能保持(23±2)℃和相對(duì)濕度(50±5)%。
5.10 鼓風(fēng)烘箱,能保持在(70±1)℃或其他商定溫度,每小時(shí)至少換氣五次。
注∶只要能取得相同的結(jié)果,也可使用其他適宜的水平、垂直燃燒試驗(yàn)儀和其他適宜的老化烘箱。
5.11 干燥器,內(nèi)有無(wú)水氯化鈣或其他干燥劑。
5.12 測(cè)厚儀或測(cè)微計(jì),準(zhǔn)確至0.01mm。
5.13 醫(yī)用脫脂棉。
6 試樣
6.1 取樣
取樣應(yīng)按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或GB 2547的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。
6.2 試樣制備
試樣應(yīng)從有代表性的樣品(板或最終產(chǎn)品)加工或按 GB 5471、GB 9352的有關(guān)規(guī)定壓塑或注塑成所需形狀,也可按有關(guān)各方商定的條件和方法制樣。
6.3 試樣尺寸
試樣尺寸為長(zhǎng)(125±5)mm,寬(13.0±0.3)mm,厚(3.0±0.2)mm。
經(jīng)有關(guān)各方協(xié)商,也可采用其他厚度,但最大厚度不應(yīng)超過(guò)13 mm,并應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明。
注:厚度、密度、各向異性材料的方向、顏料、填料及阻燃劑種類和含量不同的試樣,其試驗(yàn)結(jié)果不能相互比較。
6.4 試樣數(shù)量
水平法每組三根試樣,垂直法每組五根試樣。如有特殊要求,如狀態(tài)調(diào)節(jié)要求、不同方向要求或出現(xiàn)表1中注 2)所述情況時(shí),應(yīng)按需要增加試樣數(shù)量。
6.5 試樣外觀要求
試樣表面應(yīng)清潔、平整、光滑、沒(méi)有影響燃燒行為的缺陷,如氣泡、裂紋、飛邊和毛刺等。
7狀態(tài)調(diào)節(jié)與試驗(yàn)環(huán)境
7.1 除非產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)另有規(guī)定,試樣均應(yīng)按照GB 2918的規(guī)定,在(23±2)℃,相對(duì)濕度(50±5)%條件下至少調(diào)節(jié)48h。
7.2 如果某些材料的燃燒性能隨存放時(shí)間改變,則應(yīng)按下述條件對(duì)試樣進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié);在(70±1)℃的鼓風(fēng)烘箱中老化處理(168±2)h,然后放在干燥器內(nèi),在室溫下至少冷卻4h。經(jīng)有關(guān)各方協(xié)商,也可采用其他老化時(shí)間和溫度,但應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明。
7.3 試驗(yàn)可在GB 2918所規(guī)定的常溫、常濕環(huán)境中進(jìn)行。但仲裁試驗(yàn)應(yīng)在(23±2)℃,相對(duì)濕度(50±5)%條件下進(jìn)行。
8 水平法
8.1 試驗(yàn)步驟
8.1.1 試樣安裝
8.1.1.1 在距試樣點(diǎn)燃端 25 mm 和100 mm 處,與試樣長(zhǎng)軸垂直,各劃一條標(biāo)線。
8.1.1.2 用夾具夾緊試樣遠(yuǎn)離 25 mm 標(biāo)線的一端,使其長(zhǎng)軸呈水平,橫截面軸線與水平方向成 45°。
8.1.1.3 將金屬網(wǎng)水平地固定在試樣下面,與試樣最低棱邊相距10 mm,并使金屬網(wǎng)的前緣與試樣自由端對(duì)齊,如圖2所示。
采用說(shuō)明∶
注:規(guī)定試樣數(shù)量最少應(yīng)準(zhǔn)備 26根。
在ISO1210;1992中,水平法的狀態(tài)調(diào)節(jié)條件如7.1,試驗(yàn)環(huán)境為室溫;垂直法狀態(tài)調(diào)節(jié)條件為7.1和7.2,試驗(yàn)環(huán)境為(23±2)℃,相對(duì)濕度(50±5)%。
8.1.1.4 安裝試樣時(shí),如果其自由端下垂,則將圖1所示的支承架支撐在試樣下面,試樣自由端應(yīng)伸出支承架 20 mm。支承架的夾持端應(yīng)有足夠間隙,使支承架能沿試樣長(zhǎng)軸方向朝兩邊自由移動(dòng),隨著火焰沿試樣向夾持端方向蔓延,支承架應(yīng)以同樣速度后撤。
8.1.2 點(diǎn)燃本生燈
8.1.2.1 將工業(yè)級(jí)甲烷或其他燃料氣體的氣源與本生燈接通。
8.1.2.2 在離試樣約 150 mm 的地方點(diǎn)燃本生燈,調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁?,使燈管在豎直位置時(shí)產(chǎn)生(20±2)mm高的黃色火焰,然后打開(kāi)空氣進(jìn)口閥,,經(jīng)調(diào)節(jié)確保本生燈產(chǎn)生(20±2)mm高的蘭色火焰。
8.1.3 點(diǎn)燃試樣
8.1.3.1 將火焰移到試樣自由端較低的邊上,使燈管中心軸線與試樣長(zhǎng)軸方向底邊處于同一鉛直平面內(nèi),并向試樣端部?jī)A斜,與水平方向約成 45°角(見(jiàn)圖 2)。調(diào)整本生燈位置,使試樣自由端(6±1)mm長(zhǎng)度承受火焰,并開(kāi)始記錄施焰時(shí)間。
8.1.3.2 在保持本生燈位置不變的條件下,對(duì)試樣施加火焰30s,撤去本生燈。如果施焰時(shí)間不足30 s,火焰前沿已達(dá)到 25 mm 標(biāo)線時(shí),應(yīng)立即移開(kāi)本生燈,停止施焰。
8.1.3.3 停止施焰后,若試樣繼續(xù)燃燒(包括有焰燃燒或無(wú)焰燃燒),則應(yīng)記錄燃燒前沿從 25 mm 標(biāo)線到燃燒終止時(shí)的燃燒時(shí)間t(單位秒),并記錄從 25 mm 標(biāo)線到燃燒終止端的燒損長(zhǎng)度L(單位毫米).
注∶如果燃燒前沿越過(guò)100 mm標(biāo)線,則記錄從 25 mm標(biāo)線至 100 mm 標(biāo)線間燃燒所需時(shí)間t,此時(shí)燒損長(zhǎng)度L為75mm;
如果移開(kāi)點(diǎn)火源后,火焰即滅或燃燒前沿未達(dá)到 25 mm 標(biāo)線,則不計(jì)燃燒時(shí)間、燒損長(zhǎng)度和線性燃燒速度。
8.2 重復(fù) 8.1所述步驟,測(cè)試三根試樣。
8.3 結(jié)果評(píng)價(jià)
8.3.1 結(jié)果計(jì)算
8.3.1.1 每根試樣的線性燃燒速度 υ(mm/min)按式(1)計(jì)算∶
…………………………(1)
式中∶L——由8.1.3.3確定的燒損長(zhǎng)度,mm;
t—-由8.1.3.3確定的燃燒時(shí)間,s。
注:線性燃燒速度的國(guó)際單位是m/s,實(shí)際使用的單位為mm/min。
8.3.1.2 計(jì)算三根試樣線性燃燒速度的算術(shù)平均值。
8.3.2 分級(jí)標(biāo)志
材料的燃燒性能,按點(diǎn)燃后的燃燒行為,可分為下列四級(jí)(符號(hào)FH表示水平燃燒):
FH-1∶移開(kāi)點(diǎn)火源后,火焰即滅或燃燒前沿未達(dá)到 25 mm 標(biāo)線;
FH-2:移動(dòng)點(diǎn)火源后,燃燒前沿越過(guò) 25 mm 標(biāo)線,但未達(dá)到 100 mm 標(biāo)線。在FH-2級(jí)中,燒損長(zhǎng)度應(yīng)寫進(jìn)分級(jí)標(biāo)志,如 FH-2-70 mm。
FH-3:移開(kāi)點(diǎn)火源后,燃燒前沿越過(guò)100 mm標(biāo)線,對(duì)于厚度在3 至 13 mm 的試樣,其燃燒速度不大于40 mm/min;對(duì)于厚度小于3 mm 的試樣,燃燒速度不大于75 mm/min。在FH-3級(jí)中,線性燃燒速度應(yīng)寫進(jìn)分級(jí)標(biāo)志,如 FH-3-30 mm/min。
FH-4∶除線性燃燒速度大于規(guī)定值外,其余與FH-3級(jí)相同,其燃燒速度也應(yīng)寫進(jìn)分級(jí)標(biāo)志,如 FH-4-60 mm/min。
如果被試材料的三根試樣分級(jí)標(biāo)志數(shù)字不完全一致,則應(yīng)報(bào)告其中數(shù)字最高的類級(jí),作為該材料的分級(jí)標(biāo)志。
9 垂直法
9.1 試驗(yàn)步驟
9.1.1 試樣安裝
用環(huán)形支架上的夾具夾住試樣上端6 mm,使試樣長(zhǎng)軸保持鉛直,并使試樣下端距水平鋪置的干燥醫(yī)用脫脂棉層距離約為300 mm。撕薄的脫脂棉層尺寸為50 mm×50 mm,其最大未壓縮厚度為6 mm (見(jiàn)圖3)。
9.1.2 點(diǎn)燃本生燈
9.1.2.1 將工業(yè)級(jí)甲烷或其他燃料氣體的氣源與本生燈接通。
9.1.2.2 在離試樣約150 mm 的地方點(diǎn)燃本生燈,調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁浚篃艄茉谪Q直位置時(shí)產(chǎn)生(20±2)mm高的黃色火焰,然后打開(kāi)空氣進(jìn)口閥,經(jīng)調(diào)節(jié)確保本生燈產(chǎn)生(20±2)mm 高的藍(lán)色火焰。
9.1.3 點(diǎn)燃試樣
9.1.3.1 將本生燈火焰對(duì)準(zhǔn)試樣下端面中心,并使本生燈管頂面中心與試樣下端面距離 H保持為10 mm,點(diǎn)燃試樣10 s。必要時(shí),可隨試樣長(zhǎng)度或位置的變化來(lái)移動(dòng)本生燈,以使 H保持為10 mm。
注∶使用固定在本生燈上的指示標(biāo)尺(見(jiàn)圖 4),可有助于保持本生燈頂部與試樣下端部距離為10 mm。
9.1.3.2 如果在施加火焰過(guò)程中,試樣有熔融物或燃燒物滴落,則將本生燈在試樣寬度方向一側(cè)傾斜45°角,并從試樣下方后退足夠距離,以防滴落物進(jìn)入燈管中,同時(shí)保持試樣殘留部分與本生燈管頂面中心距離仍為10mm,呈線狀的熔融物可忽略不計(jì)。
9.1.3.3 對(duì)試樣施加火焰10s后,立即把本生燈撤到離試樣至少150 mm處,同時(shí)用計(jì)時(shí)裝置測(cè)定試樣的有焰燃燒時(shí)間t1。
9.1.3.4 試樣有焰燃燒停止后,立即按上述方法再次施焰10s,并需保持試樣余下部分與本生燈口相距10mm。施焰完畢,立即撤離本生燈,同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)裝置測(cè)定試樣的有焰燃燒時(shí)間t,和無(wú)焰燃燒時(shí)間ts。此外還要記錄是否有滴落物及滴落物是否引燃了脫脂棉。
9.2 重復(fù)9.1所述步驟,測(cè)試五根試樣。
9.3 結(jié)果評(píng)價(jià)
9.3.1 結(jié)果計(jì)算
每組五根試樣有焰燃燒時(shí)間總和tf,按式(2)計(jì)算∶
………………………………(2)
式中∶t1i——第i根試樣第一次施焰后的有焰燃燒時(shí)間,s;
t2i——第i根試樣第二次施焰后的有焰燃燒時(shí)間,s;
i——試樣編號(hào)。
9.3.2 分級(jí)標(biāo)志
材料的燃燒性能,按點(diǎn)燃后的燃燒行為,分為FV-0,F(xiàn)V-1,F(xiàn)V-2 等三級(jí)(符號(hào)FV表示垂直燃燒),詳見(jiàn)表1。
表1 FV分級(jí)表 S
判 據(jù) | 級(jí)別1),2) | |||
FV-03) | FV-13) | FV-23) | -4) | |
每根試樣的有焰燃燒時(shí)間(t1十t2): | ≤10 | ≤30 | ≤30 | >30 |
對(duì)于任何狀態(tài)調(diào)節(jié)條件,每組五根試樣有焰燃燒時(shí)間總和tf: | ≤50 | ≤250 | ≤250 | >250 |
每根試樣第二次施焰后有焰加上無(wú)焰燃燒時(shí)間(t2十t3): | ≤30 | ≤60 | ≤60 | >60 |
每根試樣有焰或無(wú)焰燃燒蔓延到夾具現(xiàn)象 | 無(wú) | 無(wú) | 無(wú) | 有 |
滴落物引燃脫脂棉現(xiàn)象 | 無(wú) | 無(wú) | 有 | 有或無(wú) |
注∶1)從按規(guī)定的判據(jù)得出的五個(gè)獨(dú)立要素中選擇數(shù)字最高的類級(jí)。
2)如果一組五根試樣中,只有一根不符合某級(jí)的要求,則可采用另外一組經(jīng)過(guò)同樣預(yù)處理的試樣進(jìn)行試驗(yàn),第二組所有五根試樣,都應(yīng)滿足該級(jí)的要求。
3)如果達(dá)到此級(jí),則應(yīng)在分級(jí)標(biāo)志中寫進(jìn)試樣的最小厚度,精確至 0.1 mm。
4)該材料不能用垂直法分級(jí),而應(yīng)采用水平法對(duì)其燃燒性能分級(jí)。
10 試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容∶
a. 注明采用本國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);
b. 材料的鑒別特征∶名稱、牌號(hào)、批號(hào)、生產(chǎn)廠和生產(chǎn)日期等;
c. 試樣的制備方法、試樣厚度、各向異性試樣的方向和標(biāo)稱表觀密度(僅用于硬質(zhì)泡沫材料)等;
d. 試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)條件及試驗(yàn)環(huán)境;
e.燃料氣體種類;
f. 水平或垂直燃燒性能,即線性燃燒速度、有焰或無(wú)焰燃燒時(shí)間及燃燒等級(jí);
g. 試驗(yàn)日期、試驗(yàn)人員;
h. 其他需要注明的事項(xiàng)。
GB/T 2406. 1 塑料 用氧指數(shù)法測(cè)定燃燒行為第1部分∶導(dǎo)則
1 范圍
1.1 GB/T2406的本部分為進(jìn)行OI試驗(yàn)的指導(dǎo)性文件,它給出了關(guān)于ISO4589-2和ISO4589-3試驗(yàn)過(guò)程中的指導(dǎo)性信息。
1.2 ISO4589-2中描述了在規(guī)定試驗(yàn)條件下,通入23℃±2℃氧、氮的混合氣體,材料恰好維持燃燒所需的最小氧濃度的試驗(yàn)方法。其結(jié)果定義為OI值。為了便于質(zhì)量控制,也給出了材料 OI值是否高于某些規(guī)定值的測(cè)定方法及厚度在20μm~100μm間薄膜的試驗(yàn)方法。
1.3 ISO4589-3中描述了在25℃~150℃特定溫度區(qū)間(可至400℃)進(jìn)行上述測(cè)定的方法。其結(jié)果定義為試驗(yàn)溫度下的OI值。ISO4589-3中還給出了小垂直試樣OI值是20.9時(shí)溫度測(cè)定的方法。該溫度定義為燃燒溫度。ISO4589-3中不適用于23℃時(shí)OI值低于20.9的材料。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過(guò)GB/T2406的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本部分,然而,鼓勵(lì)根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本部分。
ISO4589-2∶1996塑料 用氧指數(shù)法測(cè)定燃燒行為 第2部分∶室溫試驗(yàn)
ISO4589-3∶1996塑料 用氧指數(shù)法測(cè)定燃燒行為 第3部分∶高溫試驗(yàn)
3 試驗(yàn)原理
3.1 在ISO4589-2,無(wú)論是剛性材料還是柔性材料在特定的夾具中都可進(jìn)行試驗(yàn)。夾具安裝在以層流方式向上流動(dòng)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(yàn)。在頂面點(diǎn)燃時(shí),火焰接觸頂面最長(zhǎng)時(shí)間30s,并每隔5s移開(kāi)一次,觀察試樣是否燃燒。這可確保試樣溫度不會(huì)過(guò)高,而獲得較低的OI值。在擴(kuò)散式點(diǎn)燃時(shí),火焰接觸試樣垂直側(cè)面向下約6mm。薄膜試驗(yàn)中,將薄膜以45°纏繞在桿上,移出桿固定試樣末端并切除頂端20mm。
3.2 在ISO4589-3中,材料試驗(yàn)方法與ISO4589-2相同。只是在通入了加熱氣流的燃燒筒中進(jìn)行。在試驗(yàn)開(kāi)始時(shí),試樣和夾具都應(yīng)在氣流中預(yù)熱240s±10 s,以使其溫度在試驗(yàn)前達(dá)到平衡。施加火焰的時(shí)間與ISO 4589-2的規(guī)定相同。
4 試驗(yàn)的適用性
4.1 本試驗(yàn)用于材料的質(zhì)量控制,尤其適用于研究改進(jìn)受試材料的阻燃劑的檢驗(yàn)。不適用于本方法以外的燃燒特性的評(píng)定及制定安全控制和消費(fèi)者保護(hù)的法規(guī)。本試驗(yàn)提供了受控實(shí)驗(yàn)室條件下燃燒特性靈敏度。該結(jié)果取決于試樣的大小、形狀和取向。雖然有些限制,但OI試驗(yàn)仍廣泛應(yīng)用于電纜及阻燃劑制造業(yè)也廣泛應(yīng)用于聚合物制造業(yè)。
4.2 高溫試驗(yàn)(ISO4589-3)給出了溫度范圍對(duì) OI 值的影響的信息。該試驗(yàn)所獲得的值高于室溫條件下所測(cè)的單點(diǎn)值,對(duì)某一溫度范圍內(nèi)材料燃燒特性做了更好的解釋。檢測(cè)時(shí),該值很重要,例如:當(dāng)加入的阻燃劑發(fā)生失效時(shí)。它也可有效控制在較高溫度時(shí)增加或減小燃燒趨勢(shì)而發(fā)生的任何化學(xué)變化。
4.3 燃燒溫度試驗(yàn)(ISO4589-3,附錄 B)給出了在通常環(huán)境中評(píng)價(jià)材料特性O(shè)I值在 20.9時(shí)測(cè)定溫度的方法。
4.4 ISO 4589-2 和 ISO 4589-3也可用于比較一組塑料材料的特有燃燒行為。材料的燃燒特性很復(fù)雜,而對(duì)評(píng)價(jià)材料特性只進(jìn)行單次試驗(yàn)是不夠的,應(yīng)進(jìn)行多次試驗(yàn),以描述材料的所有的燃燒行為。
4.5 這些小型試驗(yàn)室的試驗(yàn)僅作為材料試驗(yàn),其主要用于材料的改進(jìn)、一致性控制和/或材料的預(yù)選,但不能作為評(píng)價(jià)材料在使用中潛在的著火危險(xiǎn)性的方法。
4.6 由于不同行業(yè)的特殊要求,會(huì)發(fā)布一些類似的標(biāo)準(zhǔn),但又不完全相同,這些標(biāo)準(zhǔn)常使用不同燃燒器和點(diǎn)燃方式。不同的燃燒器和點(diǎn)燃方式獲得的試驗(yàn)結(jié)果不同,當(dāng)用不同的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)時(shí),應(yīng)謹(jǐn)慎比對(duì)這些結(jié)果。
5 試樣制備
應(yīng)仔細(xì)制備試樣。試樣表面清潔無(wú)任何缺陷,否則會(huì)影響燃燒行為。在狀態(tài)調(diào)節(jié)時(shí),應(yīng)避免出現(xiàn)試樣缺陷。
6 裝置
6.1 概述
現(xiàn)有的個(gè)別儀器能滿足 ISO4589-2和 ISO 4589-3要求。一些儀器具有流量計(jì)、閥或氧分析儀,一些儀器是標(biāo)準(zhǔn)的并可加入加熱組件。詳細(xì)說(shuō)明在 ISO 4589-2 和 ISO 4589-3的第 5章。
6.2 測(cè)量裝置
測(cè)量氧濃度有多種方法。既可用流量計(jì)測(cè)量,也可用氧分析儀測(cè)量。使用前需校準(zhǔn)流量計(jì),用標(biāo)準(zhǔn)氣體校準(zhǔn)氧分析儀。按 ISO4589-2 規(guī)定的時(shí)間間隔對(duì)整臺(tái)儀器進(jìn)行檢查,確保系統(tǒng)無(wú)泄漏。不能隨意拆卸和重裝儀器。
6.3 燃燒筒
由于燃燒筒外的空氣會(huì)進(jìn)入筒內(nèi),室溫試驗(yàn)(ISO 4589-2)推薦使用最小 95 mm帶有限流孔的燃燒筒。原因已在 Wharton【5】的著作中說(shuō)明。第3部分推薦使用最小直徑 75 mm 帶有限流孔的燃燒筒。由于這種燃燒筒也存在空氣進(jìn)入的問(wèn)題,沒(méi)有限流孔對(duì)特定材料會(huì)導(dǎo)致氧指數(shù)值的誤差。為消除這種影響,優(yōu)選的開(kāi)孔形狀和尺寸在 ISO 4589-2和 ISO 4589-3給出。
6.4 試樣夾
試樣夾有兩種類型∶一種用于剛性試樣,一種用于柔性試樣。按ISO 4589-2試驗(yàn)時(shí),確保試樣夾冷至室溫,兩種試樣夾任選其一。
注∶高溫試驗(yàn)(ISO 4589-3)遇到的問(wèn)題之一是柔性熱塑性材料的試樣夾。推薦的絲網(wǎng)支撐(見(jiàn)ISO 4589-3的圖 7),對(duì)某些產(chǎn)品不適用。另一種情況是將試片支在兩個(gè)玻璃細(xì)管之間,用單股鎳絲或不銹鋼絲(標(biāo)稱直徑為200 μm)捆在一起,夾在小標(biāo)準(zhǔn)夾中,這種非標(biāo)準(zhǔn)的做法應(yīng)慎用并記錄在試驗(yàn)報(bào)告中。
7 操作條件
7.1 校準(zhǔn)
可按 ISO4589-2和 ISO4589-3規(guī)定的校準(zhǔn)程序進(jìn)行校準(zhǔn)。推薦使用特定材料進(jìn)行常規(guī)校準(zhǔn)試驗(yàn),如 PMMA。保存所有校準(zhǔn)記錄值。如果這些值有任何的變化,應(yīng)按完整的校準(zhǔn)步驟進(jìn)行校準(zhǔn),以確定引起變化的原因。
注∶PMMA 是按照 ISO 7823-1的規(guī)定,以甲基丙烯酸甲酯均聚物為基材非改性的澆鑄板材。其他的 PMMA 板材,如甲基丙烯酸甲酯共聚物溢鑄板材和擠出 或熔副壓延 PMMA板材,可能給出不同 的燃燒行為,這取決于共聚單體、構(gòu)成和分子量,這些特性影響燃燒時(shí)的熔融行為。
7.2 火焰施加時(shí)間
火焰施加于試樣的時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制。時(shí)間越長(zhǎng)試樣的溫度越高,OI值越低。大多數(shù)情況,多數(shù)材料溫度越高OI值越低?;鹧媸┘忧闆r應(yīng)在報(bào)告中給出。
7.3 氣流
在早期標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定室溫試驗(yàn)燃燒筒中的層流變化為土25%(即線速度是 40 mm/s±10 mm/s),由于氧濃度需要?dú)饬骱蜏囟群愣?,高溫試?yàn)時(shí)不允許大幅波動(dòng),故在 ISO4589-3中對(duì)氣流和溫度進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定,氣流控制在士2%以內(nèi)(即線速度是 40 mm/s士0.8 mm/s),在ISO 4589-2氣流控制在士5%以內(nèi)(即就是40 mm/s士2 mm/s)。
7.4 高溫試驗(yàn)程序
每次試驗(yàn)按相同程序進(jìn)行,當(dāng)按 ISO 4589-3試驗(yàn)時(shí),應(yīng)確保溫度完全平衡。試驗(yàn)前裝好試樣夾,設(shè)定正確的溫度并檢查溫度是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。
7.5 通過(guò)/失效的判據(jù)
燃燒溫度試驗(yàn)(ISO4589-3 附錄 B)給出了在規(guī)定溫度時(shí)評(píng)價(jià)通過(guò)/失效的判據(jù),并廣泛用于驗(yàn)證在極限溫度下是否獲得滿意的性能。本方法僅適用于表征材料等級(jí)的試驗(yàn)。而在高于燃燒溫度時(shí)對(duì)未知合成材料試驗(yàn),并觀察其表觀性能是否滿意時(shí),謹(jǐn)慎操作。下列數(shù)據(jù)是采用ISO 4589-3 附錄 B的方法對(duì)燃燒溫度高于300℃的已知材料進(jìn)行的測(cè)試。
溫度℃ 通過(guò)/失效
262 通過(guò)
272 通過(guò)
274 失效
277(i) 通過(guò)
277(ii) 失效
277(iii) 通過(guò)
284 通過(guò)
304 通過(guò)
305 通過(guò)
280 ℃以上"通過(guò)"與聚合物明顯降解有關(guān)。在點(diǎn)燃前調(diào)節(jié)溫度期間清除燃燒筒中的易燃物。因此,任何常規(guī)試驗(yàn)在采用ISO 4589-3 附錄 B之前都應(yīng)仔細(xì)觀察和試驗(yàn)。
8 結(jié)論
ISO 4589-2 和 ISO4589-3對(duì)于質(zhì)量控制和許多應(yīng)用中的材料預(yù)選及研究合成聚合物中阻燃劑的影響具有特殊價(jià)值。在第 4章描述了試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的范圍。
GB/T2406.2氧指數(shù)法測(cè)定燃燒行為- 第二部分:室溫試驗(yàn)
GB/T2406.2氧指數(shù)法測(cè)定燃燒行為-范圍
GB/T 2406 的本部分描述了在規(guī)定試驗(yàn)條件下,在氧、氮混合氣流中,剛好維持試樣燃燒所需最低氧濃度的測(cè)定方法,其結(jié)果定義為氧指數(shù)。
本部分適用于試樣厚度小于10.5mm能直立自撐的條狀或片狀材料。也適用于表觀密度大于100kg/m3的勻質(zhì)固體材料、層壓材料或泡沫材料,以及某些表觀密度小于100kg/m3的泡沫材料。并提供了直立支撐的片狀材料或薄膜的試驗(yàn)方法。
GB/T2406.2氧指數(shù)法測(cè)定燃燒行為-其他建材標(biāo)準(zhǔn)
GB 8624: 建筑制品和構(gòu)件的火災(zāi)分級(jí)
EN 13501-1: 建筑制品和構(gòu)件的火災(zāi)分級(jí)第一部分:用對(duì)火反應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分級(jí)
DIN 4102-1: 建筑材料和構(gòu)件的防火性能第一部分:建筑材料要求和測(cè)試的分類等級(jí)
NF P 92-501: 法國(guó)材料阻燃防火測(cè)試M等級(jí)測(cè)定-剛性材料(M0,M1,M2,M3,M4)
NF P 92-503: 法國(guó)材料阻燃防火測(cè)試M等級(jí)測(cè)定-柔性材料(M0,M1,M2,M3,M4)
BS 476: 建筑材料阻燃測(cè)試,防火測(cè)試