分析建材聚氨酯阻燃氧指數測定的影響因素_YZS-8A自動(dòng)極限氧指數
（行業(yè)資訊）聚氨酯(polyurethane，簡(jiǎn)稱(chēng)PU)是聚氨基甲酸酯的簡(jiǎn)稱(chēng)，是建筑業(yè)、工業(yè)設備廣泛應用的絕熱材料及汽車(chē)、造船、包裝等工業(yè)的重要材料。但由于聚氨酯泡沫本身結構特殊，極易燃燒，其氧指數只有17%左右，燃燒時(shí)釋放出大量的煙和毒氣，容易發(fā)生滴落現象，它的易燃問(wèn)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準、法規，并逐步測試方法，生產(chǎn)了各種測試儀器設備。天津循煜科技有限公司技術(shù)部工作人員指出，氧指數是判定阻燃性能的標志之一，在氧指數的測試中，會(huì )受到環(huán)境條件、操作人員、制樣差異等因素的影響，為了更準確測定材料的氧指數值，本文對測試過(guò)程中各種因素對氧指數的影響進(jìn)行了探討。
1.試驗部分：
1.1 參照標準
氧指數按GB/T2406-1993，試樣狀態(tài)調節和試驗的標準環(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，使其發(fā)泡。
YZS-8A型全自動(dòng)觸摸屏氧指數測定儀（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(dòng)氧指數測定儀是用來(lái)測試材料阻燃性能的儀器，檢測材料在規定的試驗條件下，在氧氣和氮氣混合氣體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(dòng)觸摸屏控制氧指數測定儀產(chǎn)品優(yōu)勢：
1. 全彩觸摸屏控制，只需在觸屏上設定氧濃度值，程序便會(huì )自動(dòng)調節到氧濃度平衡并發(fā)出嘀的聲音提示，免去了人工調節氧濃度的麻煩；
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，測試當中氧濃度漂移程序自動(dòng)調節回到目標值，避免了傳統氧指數測定儀不能在測試當中調節氧濃度的弊端，大大提高了測試精度。
二、智能化全自動(dòng)觸摸屏控制氧指數測定儀主要技術(shù)參數
1. 采用進(jìn)口氧傳感器，數字顯示氧氣濃度無(wú)需計算，精度更高更準確，范圍0-100%
2. 顯示精度0.1
3. 數字分辨率：±0.1%
4. 觸摸屏設置程序自動(dòng)調節氧濃度
5.一鍵校準精度
6.一鍵配比濃度
7.氧濃度穩定自動(dòng)提示報警聲
8.帶有計時(shí)功能
9.可存儲實(shí)驗數據
10.可查詢(xún)歷史數據
11.可清除歷史數據
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.氧氣氮氣錯接提示
16.氧傳感器老化提示
17.標準氧濃度輸入
18.可設定燃燒筒直徑(兩種常用規格可選)
19.流量調節范圍：0-25L/min（0-1500L/h）
20.石英玻璃筒：兩種規格任選其一（內徑≥75㎜ 或內徑≥85㎜）
21.燃燒筒內氣體流速：40mm±2mm/s
22.整機外形尺寸： 650mm×400×830mm
23.壓力表精度2.5級
24.試驗環(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：氮氣0.15-0.20Mpa 氧氣0.15-0.20Mpa
27.試樣夾可用于軟質(zhì)和硬質(zhì)塑料、各類(lèi)建筑材料、紡織品、防火門(mén)等
28.丙烷（丁烷）點(diǎn)火系統，點(diǎn)火嘴為一根金屬管制成，尾端有內徑Φ2±1mm 的噴嘴，可自由彎曲。能插入燃燒筒內點(diǎn)燃試樣，火焰長(cháng)度： 16±4mm ， 大小5mm-60mm可自由調節，
29.氣體：工業(yè)用氮氣、氧氣，純度＞99%；（用戶(hù)自備/正規氣站工業(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(gè)垂直邊同時(shí)固定在框架上( 選配/應用于紡織品等柔軟不可自撐材料)
設計標準：GB/T 2406.2-2009 GB/T 2406.1-2008
符合標準：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 氧指數試驗法
實(shí)驗原理：
極限氧指數(LOI)簡(jiǎn)稱(chēng)氧指數，是判定阻燃性能的標志之一，它是指在規定的條件下，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數表示。
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，其中有按一定比例混合的向上流動(dòng)的氧氮氣流。點(diǎn)燃試樣的上端，觀(guān)察隨后的燃燒現象，記錄持續燃燒時(shí)間或燃燒過(guò)的距離，并與規定值比較，超過(guò)規定值就降低氧濃度，不足就增加氧濃度，如此反復操作，從上下兩側逐漸接近規定值，至兩者的濃度差小于0。5%。
》相關(guān)試驗儀器 氧指數測定儀
試驗儀器：
氧指數測定儀，主要由燃燒筒、樣品夾、氣源、流量計及控制部分等構成。燃燒所用氣源為工業(yè)級氣體，O2和N2含量濃度均≥99.5%，計時(shí)器用秒表。
2.氧指數的影響因素分析：
2.1 狀態(tài)調節時(shí)間的影響
根據國家標準GB/T2918-1988的要求，通過(guò)對試驗材料進(jìn)行狀態(tài)調節，以盡量減小環(huán)境偶然因素對試驗結果的影響。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，調節恒溫箱的溫濕度在國標要求的某一特定值(溫度：23℃；相對濕度：50%；氣壓：86～106 kPa)。
通過(guò)測試數據可以看出，隨著(zhù)試樣調節時(shí)間的增加，試驗所得氧指數的平均值不斷降低，當調節時(shí)間滿(mǎn)足一定時(shí)*，氧指數保持穩定狀態(tài)。不同調節時(shí)間下樣品的檢驗結果不同。因此，應將試樣按標準要求嚴格進(jìn)行狀態(tài)調節，然后進(jìn)行測試，以便在標準的狀態(tài)調節時(shí)間下得到準確的氧指數值。
2.2 試樣點(diǎn)燃方法的影響
根據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(jiàn)部分接觸試樣頂端，并覆蓋整個(gè)頂表面，勿使火焰碰到試樣的棱邊和側表面。
擴散點(diǎn)燃法：
充分降低和移動(dòng)點(diǎn)火器，使火焰的可見(jiàn)部分同時(shí)施加于試樣頂表面及垂直側表面約6mm長(cháng)。
結果發(fā)現，同樣材料相同條件下進(jìn)行試驗測定，不同點(diǎn)燃方式對氧指數的測定數據幾乎沒(méi)有影響或者影響不大，不足以改變對樣品氧指數結果的評定。無(wú)論是哪種點(diǎn)燃方式，何時(shí)撤走點(diǎn)火源并開(kāi)始計時(shí)是要通過(guò)肉眼對試樣點(diǎn)燃情況的直觀(guān)判斷，存在著(zhù)一定的誤差，并可能導致對檢驗數據造成影響，只有增加試驗次數才能盡量減小誤差。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(cháng)度的影響
國家標準中受檢產(chǎn)品的試樣長(cháng)度為70 ～150mm，目的是為了與試驗儀器玻璃圓筒的長(cháng)度保持一致，使玻璃圓筒內的小環(huán)境混合氣體中氧濃度均勻恒定。
可以看出，試樣長(cháng)度對檢驗數據的影響還是很大的，在國家標準要求的范圍內，隨著(zhù)試樣長(cháng)度的增加測定的氧指數值不斷增加。當試樣長(cháng)度較短時(shí)，受檢試樣的燃燒區域上方距圓筒頂部還有相當大的距離，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(zhù)試樣長(cháng)度的增加，受檢試樣的燃燒區域與圓筒頂部的距離變短，火焰燃燒所需氧氣的流動(dòng)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(mǎn)足火焰燃燒，結果就使得測得的氧濃度數值逐漸增大。由此，應將受檢樣品的長(cháng)度規定為一特定值而非一范圍值，以減小室內環(huán)境空氣流動(dòng)對儀器圓筒內燃燒狀況的影響程度。
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