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)定自動提示報警聲
8.帶有計時功能
9.可存儲實驗數(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.氧氣氮氣錯接提示
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、各類建筑材料、紡織品、防火門等
28.丙烷（丁烷）點火系統(tǒng)，點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)用氮氣、氧氣，純度＞99%；（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)試驗法
實驗原理：
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氣流。點燃試樣的上端，觀察隨后的燃燒現(xiàn)象，記錄持續(xù)燃燒時間或燃燒過的距離，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)試驗儀器 氧指數(shù)測定儀
試驗儀器：
氧指數(shù)測定儀，主要由燃燒筒、樣品夾、氣源、流量計及控制部分等構(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%，計時器用秒表。
2.氧指數(shù)的影響因素分析：
2.1 狀態(tài)調(diào)節(jié)時間的影響
根據(jù)GB/T2918-1988的要求，通過對試驗材料進(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，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)時間的增加，試驗所得氧指數(shù)的平均值不斷降低，當(dāng)調(diào)節(jié)時間滿足一定時*，氧指數(shù)保持穩(wěn)定狀態(tài)。不同調(diào)節(jié)時間下樣品的檢驗結(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)時間下得到準(zhǔn)確的氧指數(shù)值。
2.2 試樣點燃方法的影響
根據(jù)GB/T2406-93，對TDCPP阻燃聚氨酯泡沫試樣選用兩種點燃方法進(jìn)行氧指數(shù)測試，點火時間均為15s。
頂端點燃法：
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)散點燃法：
充分降低和移動點火器，使火焰的可見部分同時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)行試驗測定，不同點燃方式對氧指數(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。無論是哪種點燃方式，何時撤走點火源并開始計時是要通過肉眼對試樣點燃情況的直觀判斷，存在著一定的誤差，并可能導(dǎo)致對檢驗數(shù)據(jù)造成影響，只有增加試驗次數(shù)才能盡量減小誤差。在實際操作中，點燃試樣時采用頂端點燃法比較省力。
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，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。
天津循煜科技有限公司
