JF-5 塑料氧指数试验机

塑料氧指数试验机样迅速燃烧,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系列的第一个值。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最小氧浓度,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,估算氧浓度的最小值(见8.6)。

为了与规定的最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。

5.2试样夹

，用于燃烧筒中央垂直支撑试样。

对于自撑材料,夹持处离开判断试样可能燃烧到的最近点至少15mm，对于薄膜和薄片,使用如

图2所示框架,由两垂直边框支撑试样,离边框顶端20 mm 和100mm处划标线。

夹具和支撑边框应平滑,以使上升气流受到的干扰最小。GB/T 2406.2-2009/ISO4589-2:1996

8.6.2按8.4改变氧浓度,并按8.1.4~8.4步骤试验其他试样,氧浓度(体积分数)的改变量为总混合

气体的0.2%(见注),记录co值及相应的反应,直到与按8.6.1获得的相应反应不同为止。

由8.6.1获得的结果及8.6.2类似反应的结果构成NL系列(见附录C第2部分的示例)。

注:当d不是0.2%时,如满足8.6.4的要求,可选该值作为d的起始值。

8.6.3保持d=0.2%,按照8.1.4~8.4的步骤试验四个以上的试样,并记录每个试样的氧浓度c和

反应类型,最后一个试样的氧浓度记为c

这四个结果连同由8.6.2获得的最后的结果(与8.6.1获得的反应不同的结果)构成Nτ系列的其

余结果,即:

Nτ=N¿+5

(见附录C第2部分.)

8.6.4 按照9.3由NT系列(包括c)最后的大个反应计算氧浓度的标准偏差Ã。如果满足条件:

<d<1.5

按照式(1)计算氧指数。另外，

a)如果d<,增加d值,重复8.6.2~8.6.4的步骤直到满足条件,或

b)如果 d>1.5o,减小d值,直到满足条件。除非相关材料标准有要求,d不能低于0.2.

9结果的计算与表示

9.1氧指数

氧指数 OI,以体积分数表示,由式(1)计算:

OI = c+kd

.…...…………*…***(1)

式中:

一按8.6测量及8.6.3记录的N系列中最后氧浓度值,以体积分数表示(%),取一位小数;

d一按8.6使用和控制的氧浓度的差值,以体积分数表示(%),取一位小数;9.1氧指数

氧指数 OI,以体积分数表示,由式(1)计算:

OI = c+kd

……………………(1)

式中:

按8.6测量及8.6.3记录的NT系列中最后氧浓度值,以体积分数表示(%),取一位小数;

d--按8.6使用和控制的氧浓度的差值,以体积分数表示(%),取一位小数;

k按9.2所述由表4获得的系数。

按8.6.4和9.3计算a值时,OI值取两位小数。

报告OI时,准确至0.1,不修约。

9.2k值的确定

k值和符号取决于按8.6试验的试样反应类型,可由表4按下述的方法确定:

a)若按 8.6.1试样是“○”反应,则第一个相反的反应(见8.6.2)是“X”反应,当按8.6.3试验

时,在表4的第一栏,找出与最后四个反应符号相对应的那一行,找出NL系列(按8.6.1和

8.6.2获得)中“○”反应的数目,作为该表a)行中“○”的数目,k值和符号在第2、3、4或5栏

中给出。

或

b)若按 8.6.1试样是“X”反应,则第一个相反的反应是“O”反应,当按8.6.3试验时,在表4的

第六栏,找出与最后四个反应符号相对应的那一行,找出NL系列(按8.6.1和8.6.2获得)中

“X”反应的数目,作为该表b)行中“X”的数目,k值在第2、3、4或5栏中给出,但符号相反,查

表4的负号变成正号,反之亦然。

注:k值的确定和OI的计算示例在附录C中给出。主要技术参数：

　　1. 采用进口氧传感器，数字显示氧气浓度无需计算，精度更高更准确，范围0—

　　2. 数字分辨率：±0.1%

　　3. 整机测量精度：0.4级

　　4. 流量调节范围：0-10L/min（60-600L/h）

　　5. 响应时间：＜5S

　　6. 石英玻璃筒：内径≥75㎜ 高300mm

　　7. 燃烧筒内气体流速：40mm±2mm/s 燃烧筒总高450mm

　　8. 压力表精度2.5级，分辨率：0.01MPa

　　9. 流量计：1-15L/min（60-900L/H）可调，精度2.5级

　　10. 试验环境：环境温度：室温～40℃；， 相对湿度：≤70%；

　　11. 输入压力：0.2-0.3MPa

　　12. 工作压力：氮气0.05-0.15Mpa 氧气0.05-0.15Mpa氧气/氮气混合气体入口：包括稳压阀，流量调节阀，气体过滤器和混合室。

　　13. 试样夹可用于软质和硬质塑料、纺织品、防火门等

　　14. 丙烷（丁烷）点火系统，火焰长度5mm-60mm可自由调节

　　15. 气体：工业用氮气、氧气，纯度＞99%；（用户自备）。

　　16. 电源要求：AC220（+10% ）V、50HZ

　　17.使用功率：50W

　　18. 点火器：有一根金属管制成、尾端有内径Φ2±1mm 的喷嘴，能插入燃烧筒内点燃试样，火焰长度： 16±4mm ， 大小可调

　　19. 自撑材料试样夹：能固定在燃烧筒轴心位置上、并能垂直夹住试样

　　20. 非自撑材料试样夹：能将试样的两个垂直边同时固定在框架上

　　机箱及部分结构：

　　1. 控制箱：采用数控机床加工成型，钢板喷塑箱体静电采用喷涂，控制部分与试验部分分开控制 。

　　2. 燃烧筒：耐高温石英玻璃管（内径￠75mm，长300mm） 出口内径：φ40mm

　　4. 混合器：采用玻璃珠填充形式，将氧气和氮气均匀混合。（珠φ4.5mm填充高度95mm，一袋）

　　5. 试样夹具：自撑式夹具，并能竖直地夹住试样；（可选配非自撑式式样架），两套式样夹满足不同试验要求；式样夹插接式，安放式样与式样夹更简易

　　7.标配备用玻璃筒，防止意外损毁，满足不间断试验需求； 长杆点火器尾端管孔直径￠2±1mm,点火器火焰长度（5-50）mm可任意调

塑料氧指数试验机不低于值。相反,材料的氧指数低于值。或按第8章测定氧指数.

11试验报告

试验报告应包括下列内容:

a)注明采用GB/T 2406.2;

b)声明本试验结果仅与本试验条件下试样的行为有关,不能用于评价其他形式或其他条件下材

料着火的危险性;

c)注明受试材料完整鉴别,包括材料的类型、密度、材料或样品原有的不均匀性相关的各项异性;