分析建材聚氨酯阻燃氧指數(shù)測定的影響因素_YZS-8A自動極限氧指數(shù)
（行業(yè)資訊）聚氨酯(polyurethane，簡稱PU)是聚氨基甲酸酯的簡稱，是建筑業(yè)、工業(yè)設(shè)備廣泛應(yīng)用的絕熱材料及汽車、造船、包裝等工業(yè)的重要材料。但由于聚氨酯泡沫本身結(jié)構(gòu)特殊，極易燃燒，其氧指數(shù)只有17%左右，燃燒時(shí)釋放出大量的煙和毒氣，容易發(fā)生滴落現(xiàn)象，它的易燃問題一直是聚氨酯工業(yè)研究的重要課題。世界各國制定出各種測試聚氨酯的阻燃標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)，并逐步測試方法，生產(chǎn)了各種測試儀器設(shè)備。天津循煜科技有限公司技術(shù)部工作人員指出，氧指數(shù)是判定阻燃性能的標(biāo)志之一，在氧指數(shù)的測試中，會受到環(huán)境條件、操作人員、制樣差異等因素的影響，為了更準(zhǔn)確測定材料的氧指數(shù)值，本文對測試過程中各種因素對氧指數(shù)的影響進(jìn)行了探討。
1.試驗(yàn)部分：
1.1 參照標(biāo)準(zhǔn)
氧指數(shù)按GB/T2406-1993，試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境按GB/T2198-1988。
1.2 泡沫樣品制作方法
由聚氨酯黑料(多異氰酸酯R - NCO)、白料(聚醚多元R-OH和助劑)以及阻燃劑按比例混合均勻，倒入模具內(nèi)，使其發(fā)泡。
YZS-8A型全自動觸摸屏氧指數(shù)測定儀（智能型）
天津循煜科技有限公司研發(fā)生產(chǎn)的此款全自動氧指數(shù)測定儀是用來測試材料阻燃性能的儀器，檢測材料在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，在氧氣和氮?dú)饣旌蠚怏w中剛好維持試樣燃燒所需的低氧氣濃度。適用于塑料、橡膠、電工套管、纖維、泡沫塑料、軟片和薄膜及紡織等材料的燃燒性能測定。
一、智能化全自動觸摸屏控制氧指數(shù)測定儀產(chǎn)品優(yōu)勢：
1. 全彩觸摸屏控制，只需在觸屏上設(shè)定氧濃度值，程序便會自動調(diào)節(jié)到氧濃度平衡并發(fā)出嘀的聲音提示，免去了人工調(diào)節(jié)氧濃度的麻煩；
2. 采用步進(jìn)比例閥大大提高了流量的控制精度，采用閉環(huán)控制，測試當(dāng)中氧濃度漂移程序自動調(diào)節(jié)回到目標(biāo)值，避免了傳統(tǒng)氧指數(shù)測定儀不能在測試當(dāng)中調(diào)節(jié)氧濃度的弊端，大大提高了測試精度。
二、智能化全自動觸摸屏控制氧指數(shù)測定儀主要技術(shù)參數(shù)
1. 采用進(jìn)口氧傳感器，數(shù)字顯示氧氣濃度無需計(jì)算，精度更高更準(zhǔn)確，范圍0-100%
2. 顯示精度0.1
3. 數(shù)字分辨率：±0.1%
4. 觸摸屏設(shè)置程序自動調(diào)節(jié)氧濃度
5.一鍵校準(zhǔn)精度
6.一鍵配比濃度
7.氧濃度穩(wěn)定自動提示報(bào)警聲
8.帶有計(jì)時(shí)功能
9.可存儲實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
10.可查詢歷史數(shù)據(jù)
11.可清除歷史數(shù)據(jù)
12.可選擇是否燃燒50mm
13.氣源故障提示
14.氧傳感器故障提示
15.氧氣氮?dú)忮e接提示
16.氧傳感器老化提示
17.標(biāo)準(zhǔn)氧濃度輸入
18.可設(shè)定燃燒筒直徑(兩種常用規(guī)格可選)
19.流量調(diào)節(jié)范圍：0-25L/min（0-1500L/h）
20.石英玻璃筒：兩種規(guī)格任選其一（內(nèi)徑≥75㎜ 或內(nèi)徑≥85㎜）
21.燃燒筒內(nèi)氣體流速：40mm±2mm/s
22.整機(jī)外形尺寸： 650mm×400×830mm
23.壓力表精度2.5級
24.試驗(yàn)環(huán)境：環(huán)境溫度：室溫～40℃；， 相對濕度：≤70%；
25.輸入壓力：0.25-0.3MPa
26.工作壓力：氮?dú)?.15-0.20Mpa 氧氣0.15-0.20Mpa
27.試樣夾可用于軟質(zhì)和硬質(zhì)塑料、各類建筑材料、紡織品、防火門等
28.丙烷（丁烷）點(diǎn)火系統(tǒng)，點(diǎn)火嘴為一根金屬管制成，尾端有內(nèi)徑Φ2±1mm 的噴嘴，可自由彎曲。能插入燃燒筒內(nèi)點(diǎn)燃試樣，火焰長度： 16±4mm ， 大小5mm-60mm可自由調(diào)節(jié)，
29.氣體：工業(yè)用氮?dú)?、氧氣，純度?9%；（用戶自備/正規(guī)氣站工業(yè)氧氣純度一般為99.2%-99.3%之間）。
30.電源要求：AC220（+10% ）V、50HZ
31.大使用功率：150W
32.自撐材料試樣夾：能固定在燃燒筒軸心位置上、并能垂直夾住試樣
33.非自撐材料試樣夾：能將試樣的兩個垂直邊同時(shí)固定在框架上( 選配/應(yīng)用于紡織品等柔軟不可自撐材料)
設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 2406.2-2009 GB/T 2406.1-2008
符合標(biāo)準(zhǔn)：ASTM D 2863, ISO 4589-2, NES 714 GB/T 5454 GB/T 10707 GB/T 8924-2005 GB/T 16581-1996 NB/SH/T 0815-2010 TB/T 2919-1998 IEC 61144-1992 ISO 15705-2002 ISO 4589-2-1996
1.3 氧指數(shù)試驗(yàn)法
實(shí)驗(yàn)原理：
極限氧指數(shù)(LOI)簡稱氧指數(shù)，是判定阻燃性能的標(biāo)志之一，它是指在規(guī)定的條件下，試樣在氧、氮混合氣流中維持平衡燃燒所需的氧濃度，以氧氣所占的體積百分?jǐn)?shù)表示。
天津循煜科技有限公司技術(shù)部工作人員指出，氧指數(shù)法的原理就是把一定尺寸的試樣用試樣夾垂直加持于透明燃燒筒內(nèi)，其中有按一定比例混合的向上流動的氧氮?dú)饬鳌｜c(diǎn)燃試樣的上端，觀察隨后的燃燒現(xiàn)象，記錄持續(xù)燃燒時(shí)間或燃燒過的距離，并與規(guī)定值比較，超過規(guī)定值就降低氧濃度，不足就增加氧濃度，如此反復(fù)操作，從上下兩側(cè)逐漸接近規(guī)定值，至兩者的濃度差小于0。5%。
》相關(guān)試驗(yàn)儀器 氧指數(shù)測定儀
試驗(yàn)儀器：
氧指數(shù)測定儀，主要由燃燒筒、樣品夾、氣源、流量計(jì)及控制部分等構(gòu)成。燃燒所用氣源為工業(yè)級氣體，O2和N2含量濃度均≥99.5%，計(jì)時(shí)器用秒表。
2.氧指數(shù)的影響因素分析：
2.1 狀態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)間的影響
根據(jù)GB/T2918-1988的要求，通過對試驗(yàn)材料進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)，以盡量減小環(huán)境偶然因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響。因此選用已制備的TDCPP阻燃聚氨酯泡沫試樣進(jìn)行比對試驗(yàn)，調(diào)節(jié)恒溫箱的溫濕度在要求的某一特定值(溫度：23℃；相對濕度：50%；氣壓：86～106 kPa)。
通過測試數(shù)據(jù)可以看出，隨著試樣調(diào)節(jié)時(shí)間的增加，試驗(yàn)所得氧指數(shù)的平均值不斷降低，當(dāng)調(diào)節(jié)時(shí)間滿足一定時(shí)*，氧指數(shù)保持穩(wěn)定狀態(tài)。不同調(diào)節(jié)時(shí)間下樣品的檢驗(yàn)結(jié)果不同。因此，應(yīng)將試樣按標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)，然后進(jìn)行測試，以便在標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)間下得到準(zhǔn)確的氧指數(shù)值。
2.2 試樣點(diǎn)燃方法的影響
根據(jù)GB/T2406-93，對TDCPP阻燃聚氨酯泡沫試樣選用兩種點(diǎn)燃方法進(jìn)行氧指數(shù)測試，點(diǎn)火時(shí)間均為15s。
頂端點(diǎn)燃法：
天津循煜科技有限公司技術(shù)部工作人員指出，使火焰可見部分接觸試樣頂端，并覆蓋整個頂表面，勿使火焰碰到試樣的棱邊和側(cè)表面。
擴(kuò)散點(diǎn)燃法：
充分降低和移動點(diǎn)火器，使火焰的可見部分同時(shí)施加于試樣頂表面及垂直側(cè)表面約6mm長。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，同樣材料相同條件下進(jìn)行試驗(yàn)測定，不同點(diǎn)燃方式對氧指數(shù)的測定數(shù)據(jù)幾乎沒有影響或者影響不大，不足以改變對樣品氧指數(shù)結(jié)果的評定。無論是哪種點(diǎn)燃方式，何時(shí)撤走點(diǎn)火源并開始計(jì)時(shí)是要通過肉眼對試樣點(diǎn)燃情況的直觀判斷，存在著一定的誤差，并可能導(dǎo)致對檢驗(yàn)數(shù)據(jù)造成影響，只有增加試驗(yàn)次數(shù)才能盡量減小誤差。在實(shí)際操作中，點(diǎn)燃試樣時(shí)采用頂端點(diǎn)燃法比較省力。
2.3 試樣長度的影響
中受檢產(chǎn)品的試樣長度為70 ～150mm，目的是為了與試驗(yàn)儀器玻璃圓筒的長度保持一致，使玻璃圓筒內(nèi)的小環(huán)境混合氣體中氧濃度均勻恒定。
可以看出，試樣長度對檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響還是很大的，在要求的范圍內(nèi)，隨著試樣長度的增加測定的氧指數(shù)值不斷增加。當(dāng)試樣長度較短時(shí)，受檢試樣的燃燒區(qū)域上方距圓筒頂部還有相當(dāng)大的距離，因此其火焰燃燒所需氧氣由儀器本身支持，不受圓筒外氣流影響。天津循煜科技有限公司技術(shù)部工作人員指出，但隨著試樣長度的增加，受檢試樣的燃燒區(qū)域與圓筒頂部的距離變短，火焰燃燒所需氧氣的流動受圓筒外氣流的影響程度逐漸加大。為了能夠支持火焰燃燒，儀器本身就必須提供更多的氧氣以滿足火焰燃燒，結(jié)果就使得測得的氧濃度數(shù)值逐漸增大。由此，應(yīng)將受檢樣品的長度規(guī)定為一特定值而非一范圍值，以減小室內(nèi)環(huán)境空氣流動對儀器圓筒內(nèi)燃燒狀況的影響程度。
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