纤维泡沫氧指数测定仪

纤维泡沫氧指数测定仪如使用氧分析仪,剡氧浓度应在具体使用的仪器上读取。

若由组成混合气体的各气流的流量和压力来计算结果,如不是纯氧时,则需考虑混合气流中氧的比

率。例如,使用纯度(体积分数)98.5%氧气与空气混合或与含氧0.5%(体积分数)氮气混合,氧浓度由

式(B.2)计算,以体积分数表示。

c98.5V。' +20.9Vs'+0.5VN

Vo+V∧'+VW

……*--(B.2)

式中:

V。’一每单位体积混合气体中氧气的体积;

V∧’-每单位体积混合气体中空气的体积;

VN'-每单位体积混合气体中氮气的体积。

假定 23 ℃下压力相同,若混合气流由两种气体组成,则其中的Vo’、V∧’或|V√'權应地变为零。

纤维泡沫氧指数测定仪

氧指数测定仪应放置在温度23℃±2℃的环境中。必要时将试样放置在23℃±2℃和50%±5%的密闭容器中，当需要时从容器中取出。测试条件和误差因素氮和氧混合气流量以控制在4~8cm/s为宜流量太大，燃烧皿前缘混合气流速增加，会使OI值增大;流量太

小(<4cm/s)，会使燃烧气体发生再循环;测试前或改变氧浓度时，系统必须先用调好的氧氮气流冲洗30s左右。切勿在点燃试样后调节氧浓度。测试时应注意:(1)试样本身的温度和点火时间;(2)氮气和氧气的温度;(3)排气罩用久后发热会使混合气流温度上升;(4)试样不纯导致的测量误差不会大于±1个 0l单位。注:当不需要测定材料的准确氧指数,只是为了与规定的氧指数值相比较时,则使用简化的步骤。氧指数测定仪是用于测定绝缘固定或液体燃烧特性的仪器。主要依据的测试标准有GB/T5454、GB/T2406、ISO4589-2、ASTM D 2863、BS 2782-1 Method 141、NF T 51-071、HSK 7201、JB/T 8988、GB/T 16581等。氧指数的测定仪由石英玻璃燃烧筒、试验盘(液体测试)或试样夹具(固体测试)、试验盘支座、氮氧流量测量和控制

装置、点火源、顺磁或化学氧传感器、计时器、排烟系统组成。

8.1设备和试样的安装

8.1.1试验装置应放置在温度23℃±2℃的环境中。必要时将试样放置在23 ℃±2 ℃和 50%±5%

的密闭容器中,当需要时从容器中取出。

8.1.2如需要,将重新校准设备(见第6章和附录A)。

8.1.3选择起始氧浓度,可根据类似材料的结果选取。另外,可观察试样在空气中的点燃情况,如果试

样迅速燃烧,选择起始氧浓度约在18%(体积分数);如果试样缓慢燃烧或不稳定燃烧,选择的起始氧浓

度约在21%(体积分数);如果试样在空气中不连续燃烧,选择的起始氧浓度至少为25%(体积分数),这

取决于点燃的难易程度或熄灭前燃烧时间的长短。

8.1.4确保燃烧简处于垂直状态(见图1)。将试样垂直安装在燃烧筒的中心位置,使试样的顶端低于

燃烧筒顶口至少100 mm,同时试样的点的暴露部分要高于燃烧筒基座的气体分散装置的顶面

100 mm(见图1或图 2

8.1.5调整气体混合器和流量计,使氧/氮气体在23℃±2 ℃下混合,氧浓度达到设定值,并以

40 mm/s±2 mm/s/的流速通过燃烧筒。在点燃试样前至少用混合气体冲洗燃烧筒 30s.确保点燃及

试样燃烧期间气体流速不变。

记录氧浓度,按附谦B给出的公式计算出所用的氧浓度,以体积分数表示。

8.2点燃试样

8.2.1概述

根据试样的形状,按下述要求任选一种点燃方法:

a)I、Ⅱ、ⅢIV和Ⅵ型试样(见表2),使用按8.2.2所述的方法A(顶面点燃);

b)V型试样,按8.2.3所述的方法B(扩散点燃)。

在GB/T 2406的本部分中点燃是指有焰燃烧。

注1:试验的氧浓度在等于或接近材料氧指数値表现稳态燃烧和燃烧扩散时,或厚度≤3 mm的自撑试样,发现方法

B(用7.3.2标线的试样)比方法A给出的结果更一致，因此,方法B可用于I、直、Ⅲ、和Ⅵ型试样。

注2，某些材料可能表现无焰燃烧(例如灼热燃烧)而不是有焰燃烧,或在低于要求的氟浓度时不是有焰燃烧。当试

验这种材料时,必须鉴剔所测氧指数的燃烧类型。

8.2.2方法A一顶面点燃法

顶面点燃是在试样顶面使用点火器点燃。

8.4 逐步选择载浓度

8.5和8.6所述的方法是基于“少量样品升-降法”",利用 NTNL=5(见 8,6.2和 8.6.3)的特定

条件,以任意步长便氧浓度进行一定的变化。

试验过程中,按下述步骤选择所用的氧浓度:

a) 如果前一个试样燃烧行为是“X”反应,则降低氧浓度,或

b)如果前一个试样燃烧行为是“O”反应,则增加氧浓度。

按8.5或8.6选择氧浓度变化的步长，

8.5初始氧浓度的确定

采用任意合适的步长,重复8.1.4~8.4的步骤;直到氧浓度(体积分数)之差≤1.0%,且一次是

“O”反应,另一次是“X”反应为止。将这组氧浓度中的“○”反应,记作初始氧浓度,然后按8.6进行。

注1、氧浓度之差≤1.0%的两个相反结果,不一定从连续试验的试样中得到，

注 2:给出“O”反应的氧浓度不一定比给出“X”反应的氧浓度低。

注3:使用表格记录本条和附录C所述的各条要求的信息.

8.6氧浓度的改变

8.6.1再次利用初始氧浓度(见8.5),重复8.1.4~8.3的步骤试验一个试样,记录所用的氧浓度(co)

和“X”或“○”反应,作为NL和 Nτ系列的个值。确保试样表面清洁且无影响燃烧行为的缺陷,如模塑飞边或机加工的毛刺。

注意试样在样品材料上的位置和取向上的不对称性(见注3)。

注1:某些材料标准要求选择和标识所用的“试样状态”,例如,处于“规定状态”或“基态”的以苯乙烯为基材的均聚

或共聚物。

注2;在无相关标准时,可从GB/T5471-2008、GB/T9352--2008、GB/T17037.1-1997、GB/T 17037.3--2003、

ISO 294-2:1996,ISO 294-5:2001,ISO 2818;1994 或GB/T 11997-2008中选择一种或几种制备方法。

注3:由于材料的不均匀性导致点火的难易及燃烧行为的不同(例如,由不对称取向的热塑性薄膜上,在不同方向切

取的试样,受热时收缩程度不同),对氧指数的结果有很大影响。

注4:如果使用这种方法,薄膜的燃烧行为呈现不稳定,包括受热收缩及数据的波动,则应使用V型试样,即卷筒形

试样。它给出的再现性结果与I型试样几乎相同。附录D给出了使用Ⅵ型试样实验室间获得的精密度

数据。

7.3试样的标线

7.3.1概述

为了观察试样燃烧距离,可根据试样的类型和所用的点火方式在一个或多个面上画标线。自撑试

样至少在两相邻表面画标线。如使用墨水,在点燃前应使标线干燥。

7.3.2顶面点燃试验标线

按照方法A(见8.2.2)试验I、Ⅱ、Ⅲ、V或Ⅵ型试样时,应在离点燃端50mm处画标线.

7.3.3扩散点燃试验标线

试验V型试样时,标线画在支撑框架上(见图2)。在试验稳定性材料时,为了方便,在离点燃端

20mm 和100mm处画标线、

如I、Ⅱ、Ⅲ、IV和Ⅵ型试样用B法(见8.2.3)试验时,在离点燃端10mm和60mm处画标线。

7.4 状态调节

除非另有规定,否则每个试样试验前应在温度23℃士2 ℃和湿度50%士5%条件下至少调节88h.

注:含有易挥发可燃物的泡沫材料试样,在23℃±2 ℃和 50%±5%状态调节前,应在鼓风烘箱内处理168h,以除

去这些物质。体积较大这类材料,需要较长的预处理时间。切割含有易挥发可燃物泡沫材料试样的设施需考氧指数oxygen index

通入23 ℃±2 ℃的氧、氮混合气体时,刚好维持材料燃烧的氧浓度,以体积分数表示。

4原理

将一个试样垂直固定在向上流动的氧、氮混合气体的透明燃烧筒里,点燃试样顶端,并观察试样的

燃烧特性,把试样连续燃烧时间或试样燃烧长度与给定的判据相比较,通过在不同氧浓度下的一系列试

验,估算氧浓度的值(见8.6)。

为了与规定的小氧指数值进行比较,试验三个试样,根据判据判定至少两个试样熄灭，

5设备

5.1试验燃烧筒

由一个垂直固定在基座上,并可导人含氧混合气体的耐热玻璃筒组成(见图1和图 2)。

优选的燃烧简尺寸为高度(500士50)mm,内径(75~100)mm。

燃烧筒顶端具有限流孔,排出气体的流速至少为90 mm/s.

注:直径0mm,高出燃烧简至少10mm的收缩口可满足要求。

如能获得相同结果,有或无限流孔的其他尺寸燃烧筒也可使用。燃烧筒底部或支撑筒的基座上应

安装使进入的混合气体分布均匀的装置。推荐使用含有易扩散并具有金属网的混合室。如果同类型多

用途的其他装置能获得相同结果也可使用。应在低于试样夹持器水平面上安装一个多孔隔网,以防止

下落的燃烧碎片堵塞气体入口和扩散通道。

燃烧筒的支座应安有调平装置或水平指示器,以使燃烧筒和安装在其中的试样垂直对中。为便于

对燃烧筒中的火焰进行观察,可提供深色背景。