極限氧指數測定儀測試聚氨酯氧指數的影響因素
什么是聚氨酯？聚氨酯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，氧指數是判定其阻燃性能的標志之一，全自動(dòng)氧指數儀是測定聚氨酯氧指數的測試儀器。
主要參數：
01.流量調節范圍：0-10L/min（60-600L/h）；
02.響應時(shí)間：＜5S；
03.流量計：1-15L/min（60-900L/H）可調；
04.丙烷（丁烷）點(diǎn)火系統，火焰長(cháng)度5mm-60mm可自由調節；
05.火焰長(cháng)度：16±4mm，大小可調。
06.燃燒筒：內徑≥75㎜，高480mm；
07.燃燒筒內氣體流速：40mm±2mm/s。
另外，北京鑫生卓銳科技有限公司研發(fā)工程師表示，聚氨酯氧指數測試中，會(huì )受到環(huán)境條件、操作人員、制樣差異等因素的影響。
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：86～106kPa)。北京鑫生卓銳科技有限公司研發(fā)工程師表示，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.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：使火焰的醉低可見(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。
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。北京鑫生卓銳科技有限公司研發(fā)工程師認為，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。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。
4.阻燃劑的影響
阻燃劑作為聚氨酯泡沫中一種價(jià)格昂貴的添加劑，其作用非常重要，阻燃劑添加量并不是越多越好，還要考慮阻燃劑的添加量對泡沫物理機械性能的影響。鑒于成本、安全、滿(mǎn)足阻燃技術(shù)指標和泡沫物理機械性能等因素的考慮，應該優(yōu)化使用適當的阻燃劑使其發(fā)揮最大作用。
阻燃劑添加量的影響：北京鑫生卓銳科技有限公司研發(fā)工程師表示，數據表明，對于TDCPP阻燃劑，以聚醚多元醇為基計，10Phr的TDCPP可使PUF的氧指數于23%，PUF的氧指數隨著(zhù)阻燃劑添加量的增加而增高，但是TDCPP用量大于15Phr以后，再增加TDCPP的用量，試樣的氧指數提高的十分有限。
不同阻燃劑的影響：不同的阻燃劑在聚氨酯泡沫中的阻燃作用各不相同，隨阻燃劑含量的變化，阻燃作用變化規律也不一樣，這主要是受阻燃劑的種類(lèi)差異以及阻燃劑與聚氨酯泡沫相容性的影響。
北京鑫生卓銳科技有限公司技術(shù)部
