GB/T2406塑料氧指數(shù)測(cè)定儀的詳細(xì)介紹

機(jī)臺(tái)型號(hào)：JF-3塑料氧指數(shù)測(cè)定儀

一、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.數(shù)字分辨率：±0.1% 

3.整機(jī)測(cè)量精度：0.2級(jí) 

4.流量調(diào)節(jié)范圍：0-10L/min（60-600L/h） 

5.響應(yīng)時(shí)間：＜5S  

6.石英玻璃筒：內(nèi)徑75㎜  高300mm

7.燃燒筒內(nèi)氣體流速：40mm±2mm/s   燃燒筒總高450mm

8.壓力表精度2.5級(jí)，分辨率：0.01MPa

9.流量計(jì)：1-15L/min（60-900L/H）可調(diào)，精度2.5級(jí)

10.試驗(yàn)環(huán)境：環(huán)境溫度：室溫～40℃；， 相對(duì)濕度：≤70%；

11.輸入壓力：0.2-0.3MPa

12.工作壓力：氮?dú)?.05-0.15Mpa   氧氣0.05-0.15Mpa氧氣/氮?dú)饣旌蠚怏w入口：包括穩(wěn)壓閥，流量調(diào)節(jié)閥，氣體過濾器和混合室。 

13.試樣夾可用于軟質(zhì)和硬質(zhì)塑料、紡織品、防火門等  

14.丙烷（丁烷）點(diǎn)火系統(tǒng)，火焰長(zhǎng)度5mm-60mm可自由調(diào)節(jié)  

15.氣體：工業(yè)用氮?dú)狻⒀鯕猓兌龋?9%；（用戶自備）。

16.電源要求：AC220（+10% ）V、50HZ 

17.大使用功率：50W

18.點(diǎn)火器：有一根金屬管制成、尾端有內(nèi)徑Φ2±1mm 的噴嘴，能插入燃燒筒內(nèi)點(diǎn)燃試樣，火焰長(zhǎng)度： 16±4mm ， 大小可調(diào)

19.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

20.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

二、機(jī)箱及部分結(jié)構(gòu)： 

1. 控制箱：采用數(shù)控機(jī)床加工成型，鋼板噴塑箱體靜電采用噴涂，控制部分與試驗(yàn)部分分開控制 。

2. 燃燒筒：耐高溫石英玻璃管（內(nèi)徑￠75mm，長(zhǎng)300mm）  出口內(nèi)徑：φ40mm 

3. 混合器：采用玻璃珠填充形式，將氧氣和氮?dú)饩鶆蚧旌稀＃ㄖ?phi;4.5mm填充高度95mm，一袋） 

4. 試樣夾具：自撐式夾具，并能豎直地夾住試樣；（可選配非自撐式式樣架），兩套式樣夾滿足不同試驗(yàn)要求；式樣夾插接式，安放式樣與式樣夾更簡(jiǎn)易 

5.標(biāo)配備用玻璃筒，防止意外損毀，滿足不間斷試驗(yàn)需求； 長(zhǎng)桿點(diǎn)火器尾端管孔直徑￠2±1mm,點(diǎn)火器火焰長(zhǎng)度（5-50）mm可任意調(diào)

三、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 10707-2008   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 

塑料用氧指數(shù)法測(cè)定燃燒行為

第2部分：室溫試驗(yàn)

1、范圍：

GB/T 2406的本部分描述了在規(guī)定試驗(yàn)條件下，在氧、氮混合氣流中，剛好維持試樣燃燒所需低氧濃度的測(cè)定方法，其結(jié)果定義為氧指數(shù)。

本部分適用于試樣厚度小于10.5mm能直立自撐的條狀或片狀材料。也適用于表觀密度大于100kg/m³的均質(zhì)固體材料、層壓材料或泡沫材料，以及某些表觀密度小于100kg/m³的泡沫材料。并提供了能直立支撐的片狀材料或薄膜的試驗(yàn)方法。

為了比較，本部分還提供了某種材料的氧指數(shù)是否高于給定值的測(cè)定方法。

本方法獲得的氧指數(shù)值，能夠提供材料在某些受控實(shí)驗(yàn)室條件下燃燒特性的靈敏度尺度，可用于質(zhì)量控制。所獲得的結(jié)果依賴于試樣的形狀、取向和隔熱以及著火條件。對(duì)于特殊材料或特殊用途，需規(guī)定不同試驗(yàn)條件。不同厚度和不同點(diǎn)火方式獲得的結(jié)果不可比，也與在其他著火條件下的燃燒行為不相關(guān)。

本部分獲得的結(jié)果，不能用于描述或評(píng)定某種特定材料或特定形狀在實(shí)際著火情況下材料所呈現(xiàn)的著火危險(xiǎn)性，只能作為評(píng)價(jià)某種火災(zāi)危險(xiǎn)性的一個(gè)要素，該評(píng)價(jià)考慮了材料在特定應(yīng)用時(shí)著火危險(xiǎn)性評(píng)定的所有相關(guān)因素之一。

注1：這些方法用于受熱后呈現(xiàn)高收縮率的材料時(shí)不能獲得滿意結(jié)果。例如：高定向薄膜。

注2：評(píng)價(jià)密度小于100kg/m³的泡沫材料火焰?zhèn)鞑ヌ匦詤⒄誈B/T 8332。

2、規(guī)范性引用文件：

下列文件中的條款通過GB/T 2406的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的新版本。凡是不注日期的引用文件，其新版本適用于本部分。

GB/T 5471—2008  塑料  熱固性塑料試樣的壓塑（ISO 295：2004，IDT）

GB/T 9352—2008  塑料  熱塑性塑料材料試樣的壓塑（ISO 293：2004，IDT）

GB/T 2828.1—2003  計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序  第1部分：按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃（ISO 2859-1：1989，IDT）

GB/T 11997—2008  塑料  多用途試樣（ISO 3167：2002，IDT）

GB/T 17037.1—1997  塑料  熱塑性塑料材料注塑試樣的制備  第1部分：一般原理及多用途試樣和長(zhǎng)條試樣的制備（idt ISO 294-1：1996）

GB/T 17037.3—2003  塑料  熱塑性塑料材料注塑試樣的制備  第3部分：小方試片（ISO 294-3：2002，IDT）

GB/T 17037.4—2003  塑料  熱塑性塑料材料注塑試樣的制備  第4部分：模塑收縮率的測(cè)定（ISO 294-4：2001，IDT）

ISO 294-2：1996 塑料  熱塑性材料注塑試樣  第2部分：拉伸條狀試樣

ISO 294-5：2001 塑料  熱塑性材料注塑試樣  第5部分：用于研究各向異性的標(biāo)準(zhǔn)試樣

ISO 2818：1994  塑料  用機(jī)加工方法制備試樣

ISO 2859-2：1985  計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序  第2部分：隔批檢驗(yàn)極限質(zhì)量(LQ)的抽樣計(jì)劃

3、術(shù)語和定義：

下列術(shù)語和定義適用于GB/T 2406本部分。

3.1

氧指數(shù) oxygen index

通入23℃±2℃的氧、氮混合氣體時(shí)，剛好維持材料燃燒的小氧濃度，以體積分?jǐn)?shù)表示。

4、原理：

將一個(gè)試樣垂直固定在向上流動(dòng)的氧、氮混合氣體的透明燃燒筒里，點(diǎn)燃試樣頂端，并觀察試樣的燃燒特性，把試樣連續(xù)燃燒時(shí)間或試樣燃燒長(zhǎng)度與給定的判據(jù)相比較，通過在不同氧濃度下的一系列試驗(yàn)，估算氧濃度的小值（見8.6）。

為了與規(guī)定的小氧指數(shù)值進(jìn)行比較，試驗(yàn)三個(gè)試樣，根據(jù)判據(jù)判定至少兩個(gè)試樣熄滅。

5、設(shè)備：

5.1  試驗(yàn)燃燒筒

由一個(gè)垂直固定在基座上，并可導(dǎo)人含氧混合氣體的耐熱玻璃筒組成（見圖1和圖2）。

優(yōu)選的燃燒筒尺寸為高度(500±50)mm，內(nèi)徑(75～100)mm。

燃燒筒頂端具有限流孔，排出氣體的流速至少為90mm/s。

注：直徑40mm，高出燃燒筒至少10mm的收縮口可滿足要求。

如能獲得相同結(jié)果，有或無限流孔的其他尺寸燃燒筒也可使用。燃燒筒底部或支撐筒的基座上應(yīng)安裝使進(jìn)入的混合氣體分布均勻的裝置。推薦使用含有易擴(kuò)散并具有金屬網(wǎng)的混合室。如果同類型多用途的其他裝置能獲得相同結(jié)果也可使用。應(yīng)在低于試樣夾持器水平面上安裝一個(gè)多孔隔網(wǎng)，以防止下落的燃燒碎片堵塞氣體人口和擴(kuò)散通道。

燃燒筒的支座應(yīng)安有調(diào)平裝置或水平指示器，以使燃燒筒和安裝在其中的試樣垂直對(duì)中。為便于對(duì)燃燒筒中的火焰進(jìn)行觀察，可提供深色背景。

5.2  試樣夾

用于燃燒筒中央垂直支撐試樣。

對(duì)于自撐材料，夾持處離開判斷試樣可能燃燒到的近點(diǎn)至少15mm。對(duì)于薄膜和薄片，使用如圖2所示框架，由兩垂直邊框支撐試樣，離邊框頂端20mm和100mm處劃標(biāo)線。

夾具和支撐邊框應(yīng)平滑，以使上升氣流受到的干擾小。

5.3  氣源

可采用純度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）不低于98%的氧氣和/或氮?dú)猓?或清潔的空氣[含氧氣20.9%（體積分?jǐn)?shù)）]作為氣源。

除非試驗(yàn)結(jié)果對(duì)混合氣體中較高的含濕量不敏感，否則進(jìn)入燃燒筒混合氣體的含濕量應(yīng)小于0.1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。如果所供氣體的含濕量不符合要求，則氣體供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)配有干燥設(shè)備，或配有含濕量的檢測(cè)和取樣裝置。

氣體供應(yīng)管路的連接應(yīng)使混合氣體在進(jìn)入燃燒筒基座的配氣裝置前充分混合，以使燃燒筒內(nèi)處于試樣水平面以下的上升混合氣的氧濃度的變化小于0.2%（體積分?jǐn)?shù)）。

注：氧氣和氮?dú)馄恐械暮瑵窳浚ㄙ|(zhì)量分?jǐn)?shù)）不一定小于0.1%。純度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）≥98%的商業(yè)瓶裝氣的含濕量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）是0.003%～0.01%，但這樣的瓶裝氣減壓到大約1MPa時(shí)，氣體含濕量可升到0.1%以上。

1——氣體預(yù)混點(diǎn)；    5——精密壓力調(diào)節(jié)器；

2——截止閥；     6——過濾器；

3——接口；      7——針形閥；

4——壓力表；     8——氣體流量計(jì)。

氧指數(shù)測(cè)試儀（氧指數(shù)儀）圖1  氧指數(shù)設(shè)備示意圖

注：試樣牢固地夾在不銹鋼制造的兩個(gè)垂直向上的叉子之間。

氧指數(shù)測(cè)試儀（氧指數(shù)儀）圖2  非自試樣的支撐框架

5.4  氣體測(cè)量和控制裝置

適于測(cè)量進(jìn)入燃燒筒內(nèi)混合氣體的氧濃度（體積分?jǐn)?shù)），準(zhǔn)確至±0.5%。當(dāng)在23℃±2℃通過燃燒筒的氣流為40mm/s±2mm/s時(shí)，調(diào)節(jié)濃度的精度為±0.1%。

應(yīng)提供檢測(cè)方法，確保進(jìn)入燃燒筒內(nèi)混合氣體的溫度為23℃±2℃。如有內(nèi)部探頭，則該探頭的位置與外形設(shè)計(jì)應(yīng)使燃燒筒內(nèi)的擾動(dòng)小。

注：較適宜的測(cè)量系統(tǒng)或控制系統(tǒng)包括下列部件：

a）在各個(gè)供氣管路和混合氣管路上的針形閥，能連續(xù)取樣的順磁氧分析儀（或等效的分析儀）和一個(gè)能指示通過燃燒筒內(nèi)氣流流速在要求的范圍內(nèi)的流量計(jì)；

b）在各個(gè)供氣管路上經(jīng)校準(zhǔn)的接口、氣體壓力調(diào)節(jié)器和壓力；

c）在各個(gè)供氣管路上針形閥和經(jīng)校準(zhǔn)的流量計(jì)。

系統(tǒng)b）和c）組裝后應(yīng)經(jīng)過校準(zhǔn)，以確保組合部件的合成誤差不超過5.4的要求。

5.5  點(diǎn)火器

由一根末端直徑為2mm±1mm能插入燃燒筒并噴出火焰點(diǎn)燃試樣的管子構(gòu)成。

火焰的燃料應(yīng)為未混有空氣的丙烷。當(dāng)管子垂直插入時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)量以使火焰從出口垂直向下噴射16mm±4mm。

5.6  計(jì)時(shí)器

測(cè)量時(shí)間可達(dá)5min，準(zhǔn)確度±0.5s。

5.7  排煙系統(tǒng)

有通風(fēng)和排風(fēng)設(shè)施，能排除燃燒筒內(nèi)的煙塵或灰粒，但不能干擾燃燒筒內(nèi)氣體流速和溫度。

注：如果試驗(yàn)發(fā)煙材料，必須清潔玻璃燃燒筒，以確保良好的可視性。對(duì)于氣體入口、入口隔網(wǎng)和溫度傳感器也必須清潔，以使其功能良好。應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，以免人員在試驗(yàn)或清潔操作中受毒性材料傷害或遭灼傷。

5.8  制備薄膜卷筒的工具

由一根直徑為2mm一端帶有一個(gè)狹縫的不銹鋼桿構(gòu)成（見圖3）。

氧指數(shù)測(cè)試儀（氧指數(shù)儀）圖3  薄膜試樣制備工具

6、設(shè)備的校準(zhǔn)：

為了符合本方法的要求，應(yīng)定期按照附錄A的規(guī)定對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，再次校準(zhǔn)和使用之間的大時(shí)間間隔應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1  設(shè)備校準(zhǔn)周期

7、試樣制備：

7.1  取樣

應(yīng)按材料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行取樣，所取的樣品至少能制備15根試樣。也可按GB/T 2828.1—2003或ISO 2859-2：1985進(jìn)行。

注：對(duì)已知氧指數(shù)在±2以內(nèi)波動(dòng)的材料，需15根試樣。對(duì)于未知氧指數(shù)的材料，或顯示不穩(wěn)定燃燒特性的材料，需15根～30根試樣。

7.2  試樣尺寸和制備

依照適宜的材料標(biāo)準(zhǔn)（見注1）或注2規(guī)定的步驟制備試樣，模塑和切割試樣適宜的樣條形狀在表2中給出。

表2  試樣尺寸

制備薄膜試樣時(shí)，使用5.8描述的工具。把薄膜的一角插入狹縫中，以45°螺旋地纏繞在桿上，直到工具的末端，制成長(zhǎng)度合適的樣條，如圖3所示。纏繞完成后，粘牢試樣卷筒的末端，將不銹鋼桿從卷好的薄膜中抽出并剪掉卷筒頂端20mm（見圖4）。

氧指數(shù)測(cè)試儀（氧指數(shù)儀）圖4  軋制的試樣

確保試樣表面清潔且無影響燃燒行為的缺陷，如模塑飛邊或機(jī)加工的毛刺。

注意試樣在樣品材料上的位置和取向上的不對(duì)稱性（見注3）。

注1：某些材料標(biāo)準(zhǔn)要求選擇和標(biāo)識(shí)所用的“試樣狀態(tài)”，例如，處于“規(guī)定狀態(tài)”或“基態(tài)”的以苯乙烯為基材的均聚或共聚物。

注2：在無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可從GB/T 5471—2008、GB/T 9352—2008、GB/T 17037.1—1997、GB/T 17037.3—2003、ISO 294-2：1996，ISO 294-5：2001，ISO 2818：1994或GB/T 11997—2008中選擇一種或幾種制備方法。

注3：由于材料的不均勻性導(dǎo)致點(diǎn)火的難易及燃燒行為的不同（例如，由不對(duì)稱取向的熱塑性薄膜上，在不同方向切取的試樣，受熱時(shí)收縮程度不同），對(duì)氧指數(shù)的結(jié)果有很大影響。

注4：如果使用這種方法，薄膜的燃燒行為呈現(xiàn)不穩(wěn)定，包括受熱收縮及數(shù)據(jù)的波動(dòng)，則應(yīng)使用Ⅵ型試樣，即卷筒形試樣。它給出的再現(xiàn)性結(jié)果與Ⅰ型試樣幾乎相同。附錄D給出了使用Ⅵ型試樣實(shí)驗(yàn)室間獲得的精密度數(shù)據(jù)。

7.3  試樣的標(biāo)線

7.3.1  概述

為了觀察試樣燃燒距離，可根據(jù)試樣的類型和所用的點(diǎn)火方式在一個(gè)或多個(gè)面上畫標(biāo)線。自撐試樣至少在兩相鄰表面畫標(biāo)線。如使用墨水，在點(diǎn)燃前應(yīng)使標(biāo)線干燥。

7.3.2  頂面點(diǎn)燃試驗(yàn)標(biāo)線

按照方法A（見8.2.2）試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Ⅵ型試樣時(shí)，應(yīng)在離點(diǎn)燃端50mm處畫標(biāo)線。

7.3.3  擴(kuò)散點(diǎn)燃試驗(yàn)標(biāo)線

試驗(yàn)V型試樣時(shí)，標(biāo)線畫在支撐框架上（見圖2）。在試驗(yàn)穩(wěn)定性材料時(shí)，為了方便，在離點(diǎn)燃端20mm和100mm處畫標(biāo)線。

如I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ型試樣用B法（見8.2.3）試驗(yàn)時(shí)，在離點(diǎn)燃端10mm和60mm處畫標(biāo)線。

7.4  狀態(tài)調(diào)節(jié)

除非另有規(guī)定，否則每個(gè)試樣試驗(yàn)前應(yīng)在溫度23℃±2℃和濕度50%±5%條件下至少調(diào)節(jié)88h。

注：含有易揮發(fā)可燃物的泡沫材料試樣，在23℃±2℃和50%±5%狀態(tài)調(diào)節(jié)前，應(yīng)在鼓風(fēng)烘箱內(nèi)處理168h，以除去這些物質(zhì)。體積較大這類材料，需要較長(zhǎng)的預(yù)處理時(shí)間。切割含有易揮發(fā)可燃物泡沫材料試樣的設(shè)施需考慮與之相適應(yīng)的危險(xiǎn)性。

8、測(cè)定氧指數(shù)的步驟：

注：當(dāng)不需要測(cè)定材料的準(zhǔn)確氧指數(shù)，只是為了與規(guī)定的小氧指數(shù)值相比較時(shí)，則使用簡(jiǎn)化的步驟。

8.1  設(shè)備和試樣的安裝

8.1.1  試驗(yàn)裝置應(yīng)放置在溫度23℃±2℃的環(huán)境中。必要時(shí)將試樣放置在23℃±2℃和50%±5%的密閉容器中，當(dāng)需要時(shí)從容器中取出。

8.1.2  如需要，將重新校準(zhǔn)設(shè)備（見第6章和附錄A）。

8.1.3  選擇起始氧濃度，可根據(jù)類似材料的結(jié)果選取。另外，可觀察試樣在空氣中的點(diǎn)燃情況，如果試樣迅速燃燒，選擇起始氧濃度約在18%（體積分?jǐn)?shù)）；如果試樣緩慢燃燒或不穩(wěn)定燃燒，選擇的起始氧濃度約在21%（體積分?jǐn)?shù)）；如果試樣在空氣中不連續(xù)燃燒，選擇的起始氧濃度至少為25%（體積分?jǐn)?shù)），這取決于點(diǎn)燃的難易程度或熄滅前燃燒時(shí)間的長(zhǎng)短。

8.1.4  確保燃燒筒處于垂直狀態(tài)（見圖1）。將試樣垂直安裝在燃燒筒的中心位置，使試樣的頂端低于燃燒筒頂口至少100mm，同時(shí)試樣的低點(diǎn)的暴露部分要高于燃燒筒基座的氣體分散裝置的頂面100mm（見圖1或圖2）。

8.1.5  調(diào)整氣體混合器和流量計(jì)，使氧/氮?dú)怏w在23℃±2℃下混合，氧濃度達(dá)到設(shè)定值，并以40mm/s±2mm/s的流速通過燃燒筒。在點(diǎn)燃試樣前至少用混合氣體沖洗燃燒筒30s。確保點(diǎn)燃及試樣燃燒期間氣體流速不變。

記錄氧濃度，按附錄B給出的公式計(jì)算出所用的氧濃度，以體積分?jǐn)?shù)表示。

8.2  點(diǎn)燃試樣

8.2.1  概述

根據(jù)試樣的形狀，按下述要求任選一種點(diǎn)燃方法：

a）I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ型試樣（見表2），使用按8.2.2所述的方法A（頂面點(diǎn)燃）；

b）V型試樣,按8.2.3所述的方法B（擴(kuò)散點(diǎn)燃）。

在GB/T 2406的本部分中點(diǎn)燃是指有焰燃燒。

注1：試驗(yàn)的氧濃度在等于或接近材料氧指數(shù)值表現(xiàn)穩(wěn)態(tài)燃燒和燃燒擴(kuò)散時(shí)，或厚度≤3mm的自撐試樣，發(fā)現(xiàn)方法B（用7.3.2標(biāo)線的試樣）比方法A給出的結(jié)果更一致。因此，方法B可用于I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ型試樣。

注2：某些材料可能表現(xiàn)無焰燃燒（例如灼熱燃燒）而不是有焰燃燒，或在低于要求的氧濃度時(shí)不是有焰燃燒。當(dāng)試驗(yàn)這種材料時(shí)，必須鑒別所測(cè)氧指數(shù)的燃燒類型。

8.2.2  方法A——頂面點(diǎn)燃法

頂面點(diǎn)燃是在試樣頂面使用點(diǎn)火器點(diǎn)燃。

將火焰的低部分施加于試樣的頂面，如需要，可覆蓋整個(gè)頂面，但不能使火焰對(duì)著試樣的垂直面或棱。施加火焰30s，每隔5s移開一次，移開時(shí)恰好有足夠時(shí)間觀察試樣的整個(gè)頂面是否處于燃燒狀態(tài)。在每增加5s后，觀察整個(gè)試樣頂面持續(xù)燃燒，立即移開點(diǎn)火器，此時(shí)試樣被點(diǎn)燃并開始記錄燃燒時(shí)間和觀察燃燒長(zhǎng)度。

8.2.3  方法B——擴(kuò)散點(diǎn)燃法

擴(kuò)散點(diǎn)燃法是使點(diǎn)火器產(chǎn)生的火焰通過頂面下移到試樣的垂直面。

下移點(diǎn)火器把可見火焰施加于試樣頂面并下移到垂直面近6mm。連續(xù)施加火焰30s，包括每5s檢查試樣的燃燒中斷情況，直到垂直面處于穩(wěn)態(tài)燃燒或可見燃燒部分達(dá)到支撐框架的上標(biāo)線為止。如果使用I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ型試樣，則燃燒部分達(dá)到試樣的上標(biāo)線為止。

為了測(cè)量燃燒時(shí)間和燃燒的長(zhǎng)度，當(dāng)爐燒部分達(dá)到上標(biāo)線時(shí)，就認(rèn)為試樣被點(diǎn)燃。

注：燃燒部分包括沿著試樣表面滴落的任何燃燒滴落物。

8.3  單個(gè)試樣燃燒行為的評(píng)價(jià)

8.3.1  當(dāng)試樣按照8.2.2和8.2.3點(diǎn)燃時(shí)，開始記錄燃燒時(shí)間，觀察燃燒行為。如果燃燒中止，但在1s內(nèi)又自發(fā)再燃，則繼續(xù)觀察和記時(shí)。

8.3.2  如果試樣的燃燒時(shí)間和燃燒長(zhǎng)度均未超過表3規(guī)定的相關(guān)值，記作“○”反應(yīng)。如果燃燒時(shí)間或燃燒長(zhǎng)度兩者任何一個(gè)超過表3中規(guī)定的相關(guān)值，記下燃燒行為和火焰的熄滅情況，此時(shí)記作“×”反應(yīng)。

注意材料的燃燒狀況，如滴落、焦糊、不穩(wěn)定燃燒、灼熱燃燒或余輝。

8.3.3  移出試樣，清潔燃燒筒及點(diǎn)火器。使燃燒筒溫度回到23℃±2℃，或用另一個(gè)燃燒筒代替。

注1：如進(jìn)行多次試驗(yàn)，應(yīng)使用兩個(gè)燃燒筒和兩個(gè)試樣夾，這樣一個(gè)燃燒筒和試樣夾可冷卻，而利用另一個(gè)燃燒筒和試樣夾進(jìn)行試驗(yàn)。

注2：如果試樣足夠長(zhǎng)，可將試樣倒過來或剪去燃燒端再使用。當(dāng)評(píng)估燃燒需要的小氧濃度的近似值時(shí)，上述試樣能節(jié)約材料，但結(jié)果不能包括在氧指數(shù)的計(jì)算中，除非試樣在適合于所涉及材料的溫度和濕度下重新狀態(tài)調(diào)節(jié)。

表3  氧指數(shù)測(cè)量的判據(jù)

8.4  逐步選擇氧濃度

8.5和8.6所述的方法是基于“少量樣品升-降法”^1），利用N_T－N_L=5（見8.6.2和8.6.3）的特定條件，以任意步長(zhǎng)使氧濃度進(jìn)行一定的變化。

試驗(yàn)過程中，按下述步驟選擇所用的氧濃度：

a）如果前一個(gè)試樣燃燒行為是“×”反應(yīng)，則降低氧濃度，或

b）如果前一個(gè)試樣燃燒行為是“○”反應(yīng)，則增加氧濃度。

按8.5或8.6選擇氧濃度變化的步長(zhǎng)。

8.5  初始氧濃度的確定

采用任意合適的步長(zhǎng)，重復(fù)8.1.4～8.4的步驟，直到氧濃度（體積分?jǐn)?shù)）之差≤1.0%，且一次是“O”反應(yīng)，另一次是“×”反應(yīng)為止。將這組氧濃度中的“O”反應(yīng)，記作初始氧濃度，然后按8.6進(jìn)行。

注1：氧濃度之差≤1.0%的兩個(gè)相反結(jié)果，不一定從連續(xù)試驗(yàn)的試樣中得到。

注2：給出“O”反應(yīng)的氧濃度不一定比給出“×”反應(yīng)的氧濃度低。

注3：使用表格記錄本條和附錄C所述的各條要求的信息。

8.6  氧濃度的改變

8.6.1  再次利用初始氧濃度（見8.5），重復(fù)8.1.4～8.3的步驟試驗(yàn)一個(gè)試樣，記錄所用的氧濃度(co)和“×”或“○”反應(yīng)，作為N_L和N_T系列的個(gè)值。

8.6.2  按8.4改變氧濃度，并按8.1.4～8.4步驟試驗(yàn)其他試樣，氧濃度（體積分?jǐn)?shù)）的改變量為總混合氣體的0.2%（見注），記錄co值及相應(yīng)的反應(yīng)，直到與按8.6.1獲得的相應(yīng)反應(yīng)不同為止。

由8.6.1獲得的結(jié)果及8.6.2類似反應(yīng)的結(jié)果構(gòu)成N_L系列（見附錄C第2部分的示例）。

注：當(dāng)d不是0.2%時(shí)，如滿足8.6.4的要求，可選該值作為d的起始值。

8.6.3  保持d=0.2%，按照8.1.4～8.4的步驟試驗(yàn)四個(gè)以上的試樣，并記錄每個(gè)試樣的氧濃度co和反應(yīng)類型，后一個(gè)試樣的氧濃度記為ct。

這四個(gè)結(jié)果連同由8.6.2獲得的后的結(jié)果（與8.6.1獲得的反應(yīng)不同的結(jié)果）構(gòu)成N_T系列的其余結(jié)果，即：

N_T = N_L+5

（見附錄C第2部分。）

9、結(jié)果的計(jì)算與表示：  

9.1  氧指數(shù)

氧指數(shù)OI，以體積分?jǐn)?shù)表示，由式（1）計(jì)算：

OI=c_f + kd………………………………（1）

式中：

c_f——按8.6測(cè)量及8.6.3記錄的N_T系列中后氧濃度值，以體積分?jǐn)?shù)表示(%)，取一位小數(shù)；

d——按8.6使用和控制的氧濃度的差值，以體積分?jǐn)?shù)表示(%)，取一位小數(shù)；

k——按9.2所述由表4獲得的系數(shù)。

按8.6.4和9.3計(jì)算值時(shí)，OI值取兩位小數(shù)。

報(bào)告OI時(shí)，準(zhǔn)確至0.1，不修約。

9.2  k值的確定

k值和符號(hào)取決于按8.6試驗(yàn)的試樣反應(yīng)類型，可由表4按下述的方法確定：

a）若按8.6.1試樣是“○”反應(yīng)，則個(gè)相反的反應(yīng)（見8.6.2）是“×”反應(yīng)，當(dāng)按8.6.3試驗(yàn)時(shí)，在表4的欄，找出與后四個(gè)反應(yīng)符號(hào)相對(duì)應(yīng)的那一行，找出N_L系列（按8.6.1和8.6.2獲得）中“○”反應(yīng)的數(shù)目，作為該表a）行中“○”的數(shù)目，k值和符號(hào)在第2、3、4或5欄中給出。

或

b）若按8.6.1試樣是“×”反應(yīng)，則個(gè)相反的反應(yīng)是“O”反應(yīng)，當(dāng)按8.6.3試驗(yàn)時(shí)，在表4的第六欄，我找出與后四個(gè)反應(yīng)符號(hào)相對(duì)應(yīng)的那一行，找出N_L系列（按8.6.1和8.6.2獲得）中“×”反應(yīng)的數(shù)目，作為該表b）行中“×”的數(shù)目，k值在第2、3、4或5欄中給出，但符號(hào)相反，查表4的負(fù)號(hào)變成正號(hào)，反之亦然。

注：k值的確定和OI的計(jì)算示例在附錄C中給出。

表4  由 Dixon's“升-降法”進(jìn)行測(cè)定時(shí)用于計(jì)算氧指數(shù)濃度的k值

9.3  氧濃度測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差

在8.6.4中，氧濃度測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差由式（2）計(jì)算：

……………………（2）

式中：

——N_T系列測(cè)量中后六個(gè)反應(yīng)每個(gè)所用的百分濃度；

OI——按式（1）計(jì)算的氧指數(shù)值；

n——構(gòu)成∑(c_i-OI)²氧濃度測(cè)量次數(shù)。

注：按照8.6.4，本方法n=6，對(duì)于n<6時(shí)，會(huì)降低本方法的精密度。對(duì)于n>6，要選擇另外的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

9.4  結(jié)果的精密度

由于尚未得到實(shí)驗(yàn)室間試驗(yàn)數(shù)據(jù)，故未知本試驗(yàn)方法的精密度。如果得到上述數(shù)據(jù)，則在下次修訂時(shí)加上精密度說明。附錄NA（資料性）是ISO和ASTM實(shí)驗(yàn)室間的精密度數(shù)據(jù)。

10、方法C——與規(guī)定的小氧指數(shù)值比較（簡(jiǎn)捷方法）：

注：若有爭(zhēng)議或需要材料的實(shí)際氧指數(shù)時(shí)，應(yīng)用第8章給出的方法。

10.1  除了按8.1.3選擇規(guī)定的小氧濃度外，應(yīng)按8.1安裝設(shè)備和試樣。

10.2  按8.2點(diǎn)燃試樣。

10.3  試驗(yàn)三個(gè)試樣，按8.3.1、8.3.2和8.3.3評(píng)價(jià)每個(gè)試樣的燃燒行為。

如果三個(gè)試樣至少有兩個(gè)在超過表3相關(guān)判據(jù)以前火焰熄滅，記錄的是“○”反應(yīng)，則材料的氧指數(shù)不低于值。相反，材料的氧指數(shù)低于值。或按第8章測(cè)定氧指數(shù)。

11、氧指數(shù)測(cè)試儀（氧指數(shù)儀）試驗(yàn)報(bào)告：

氧指數(shù)測(cè)試儀（氧指數(shù)儀）試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

a）注明采用GB/T2A06.2；

b）聲明本試驗(yàn)結(jié)果僅與本試驗(yàn)條件下試樣的行為有關(guān)，不能用于評(píng)價(jià)其他形式或其他條件下材料著火的危險(xiǎn)；

c）注明受試材料完整鑒別，包括材料的類型、密度、材料或樣品原有的不均勻性相關(guān)的各項(xiàng)異性；

d）試樣類型（Ⅰ至Ⅵ）和尺寸；

e）點(diǎn)燃方法（A或B）；

f）氧指數(shù)值或采用方法C時(shí)規(guī)定的小氧指數(shù)值，并報(bào)告是否高于規(guī)定的氧指數(shù)；

g）如需要,若不是0.2%（體積分?jǐn)?shù)），估算標(biāo)準(zhǔn)偏差及所用的氧濃度增量；

h）任何相關(guān)特性或行為的描述，如：燒焦、滴蔣、嚴(yán)重的收縮、不穩(wěn)定燃燒或余輝；

i）任何偏離GB/T 2406本部分要求的情況。