塑料燃烧性能试验方法.doc

中华人民共和国国家校准
塑料燃烧性能试验方法 GB/T 2406-93
氧指数法 代替 GB 2406-80
本标准参照采用国际标准ISO 4589-1981《塑料—氧指数法测定燃烧性》。
1.主题内容与适用范围
本标准规定了在规定的试验条件下,在氧、氮混合气流中,测定刚好维持试样燃烧所需的最低氧浓度(亦称氧指数)的试验方法。
本标准适用于评定均质固体材料,层压材料,泡沫材料,软片和薄膜材料等在规定试验条件下的燃烧性能,其结果不能用于评定受热后呈高收缩率的材料。
2.引用标准
GB 2828 逐批检查计数抽样程序及抽样表。
GB 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境。
GB 3863 工业用气态氧。
GB 3864 工业用气态氮。
GB 5471 热固性模塑料压塑试样的制备方法。
GB 6379 测定方法的精密度,通过实验间试验确定标准测试立法和重复性和再现性。
GB 9352 热塑性塑料压缩试样的制备。
GB 11997 塑料多用途试样的制备和使用。
3.方法提要
将试样垂直固定在燃烧筒中,使氧,氮混合气流由下向上流过,点燃试样顶端,同时记时和观察试样燃烧长度,与所规定的判据相比较。在不同的氧浓度中试验一组试样,测定塑料刚好维持平稳燃烧时的最低氧浓度,用混合气中氧含量的体积百分数表示。
4.试验设备
4.1 氧指数仪
氧指数仪示意图如图1所示。
图
图1氧指数测定仪示意图
1.点火器;2.玻璃燃烧筒;3.燃烧着的试样;4.试样夹;
5.燃烧筒支架;6.金属网;7.测温装置;8.装有玻璃珠的支座
9.基座架;10.气体预混合结点;11.虐待截止阀;12.接头;
13.压力表;14.精密压力控制器;15.过滤器;16.针阀;
17.气体流量计;18.玻璃燃烧筒;19.限流盖
4.1.1 燃烧筒
最小内径75㎜,高450㎜,顶部出口的内径为40㎜的耐热玻璃管,垂直固定在可通过氧.氮混合气流的基座上.底部用直径为3~5㎜的玻璃珠充填,充填高度为80~100㎜.在玻璃珠的上方装在金属网,以防下落的燃烧碎片阻塞气体入口和配气通路.
4.1.2 试样夹
4.1.2.1 自撑材料的试样夹
能固定在燃烧筒轴心位置上,并能垂直夹住试样的构件.
4.1.2.2 非自撑材料的试样夹
采用图2所示的框架,将试样的两个垂直边同时固定在框架上.
图
图2 支撑非自撑试样的框架结构
4.1.3 流量测量和控制系统
能测量进入燃烧筒的气体流量,控制精度在±5%(V/V)之内的流量测理和控制系统,至少2年准一次.
设备校正,参见附录A.
4.2 气源
用GB 3863中所规定的氧和GB 3864中所规定的氮及所需的氧,氮气钢瓶和调节装置.气体使用的压力不低于1Mpa.
4.3 点火器
由一根金属管制成,尾端有内径为2±1㎜的喷嘴,能插入燃烧筒内点燃试样.通以末混有空气的丙烷,或丁烷,石油液化气,煤气,天然气等可燃气体.点燃后,当喷嘴垂直向下时,火焰的长度为16±4㎜.
注:仲裁试验时,须以未混有空气的丙烷作为点燃气体.
4.4 排烟系统
能排除燃烧产生的烟尘和灰粒,但不能影响燃烧筒中的温度和气体流速.
4.5 半时装置
具有±0.25S精度的计时器..
5.试样
5.1 取样
按产品标准或按GB2828的有关规定取样.
5.2 试样制备
按产品标准的有关规定动作或按GB 5471,GB 11997等有关标准,模塑或切割符合尺寸规定.要求的试样.
5.3 试样类型,尺寸和用途
类型
型式
长
宽
厚
用途
基本尺度
极限偏差
基本尺度
极限偏差
基本尺度
极限偏差
自撑材料
I
80-150
___
10
±0.5
4
±0.25
用于模塑材料
II
10
±0.5
用于泡沫材料
III
<10.5
—
用于原厚的片材
IV
70-150
6.5
3
±0.25
用于电器用模塑料或片材
非自撑材料
V
140
-5
52
≦10.5
用于软片或薄膜等
表1 ㎜
注:不同型式,不同厚度的试样,测试结果不可比
5.4 试样数量
每组试样至少15条.
5.5 外观要求
试样表面清洁,无影响燃烧行为的缺陷,如:气泡,裂纹,溶胀,飞边,毛刺等.
5.6 试样的标线
对I II III IV型试样,标线划在距点燃端50㎜处,对V型试样,标线划在框架上(见图2所示)或划在距点燃端20㎜和100㎜处.
5.7 状态调节与试验
状态调节按GB 2918中有关规定进行.
试验环境应在GB 2918所规定动作的常温下进行,即环境温度为10~35℃,相对湿度为45%~75%.如有特殊要求,在产品标准中规定.
6. 试验程序
6.1 开始试验时氧浓度的确定
根据经验或试样在空气中点燃的情况,估计开始试验时的氧浓度.如在空气中迅速燃烧,则开始试验时的氧浓度为18%左右;在空气阻力中缓缓燃烧或时断时续,则为21%左右;在空气中离开点火源即灭,则至少为25%.
6.2 高速仪器和点燃试样
6.2.1 安装试样
将试样夹在夹具上,垂直地安装在燃烧筒的中心位置上,保证试样顶端低于燃烧筒顶端至少100㎜,其暴露部分最低处应高于燃烧筒底部配气装置顶端至少100㎜.
6.2.2 调节气体控制装置
调节气体混合及流量控制装置,使混合气中的氧浓度为6.1所确定的氧浓度,以10±10㎜/S的速度流经燃烧筒,洗涤燃烧筒至少30S.
6.2.3 点燃试样
6.2.3.1 方法A,顶端点燃法
使火焰的最低可见部分接触试样顶端并覆盖整个顶表面,勿使火焰碰到试样的棱边和侧表面.在确认试样顶端全部着火后,立即移去点火器,开始记时或观察试样烧掉的长度.
点燃试样时,火焰作用的时间最长为30S,若在30S内不能点燃,则应增大氧浓度,继续点燃,直至30S内点燃为止.
6.2.3.2 方法B 扩散点燃法
充分降低和移动点火器,使火焰可见部分施加于试样顶表面,同时施加于垂直侧表面约6㎜长.点燃试样,火焰作用时间最长为30S,每隔5S左右稍移开点火器观察试样,直至垂直侧表面稳定燃烧或可见燃烧部分的前锋到达上标线处,立即移去点火器,开始计时或观察试样燃烧长度.
若30S内不能点燃试样,则增大氧浓度,再次点燃,至直30S内点燃为止.
方法B也适用于I II III IV 型试样,标线应划在距点燃端10㎜和60㎜处.
注:1)点燃试样是指引起试样有焰燃烧,不同点燃方法的试验结果不可比.
2)燃烧部分包括任何沿试样表面淌下的燃烧滴落物
6.3 燃烧行为的评价
试样型式
点燃方法
评价准则(两者取一)
燃烧时间,S
燃烧长度
I II III IV
A法

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