分析建材聚氨酯阻燃氧指数测定的影响因素_YZS-8A自动...
分析建材聚氨酯阻燃氧指数测定的影响因素_YZS-8A自动极限氧指数
聚氨酯(polyurethane，简称PU)是聚氨基甲酸酯的简称，是建筑业、工业设备广泛应用的绝热材料及汽车、造船、包装等工业的重要材料。但由于聚氨酯泡沫本身结构特殊，极易燃烧，其氧指数只有17%左右，燃烧时释放出大量的烟和毒气，容易发生滴落现象，它的易燃问题一直是聚氨酯工业研究的重要课题。世界各国制定出各种测试聚氨酯的阻燃标准、法规，并逐步完善测试方法，生产了各种测试仪器设备。天津循煜科技有限公司技术部工作人员指出，氧指数是判定阻燃性能的标志之一，在氧指数的测试中，会受到环境条件、操作人员、制样差异等因素的影响，为了更准确测定材料的氧指数值，本文对测试过程中各种因素对氧指数的影响进行了探讨。
试验部分：
1.1 参照标准
氧指数按GB/T2406-1993，试样状态调节和试验的标准环境按GB/T2198-1988。
1.2 泡沫样品制作方法
由聚氨酯黑料(多异氰酸酯R - NCO)、白料(聚醚多元R-OH和助剂)以及阻燃剂按比例混合均匀，倒入模具内，使其发泡。
YZS-8A型全自动触摸屏氧指数测定仪（智能型）
天津循煜科技有限公司研发生产的此款全自动氧指数测定仪是用来测试材料阻燃性能的仪器，检测材料在规定的试验条件下，在氧气和氮气混合气体中刚好维持试样燃烧所需的最低氧气浓度。适用于塑料、橡胶、电工套管、纤维、泡沫塑料、软片和薄膜及纺织等材料的燃烧性能测定。
一、智能化全自动触摸屏控制氧指数测定仪产品优势：
全彩触摸屏控制，只需在触屏上设定氧浓度值，程序便会自动调节到氧浓度平衡并发出嘀的声音提示，免去了人工调节氧浓度的麻烦；
2. 采用步进比例阀大大提高了流量的控制精度，采用闭环控制，测试当中氧浓度漂移程序自动调节回到目标值，避免了传统氧指数测定仪不能在测试当中调节氧浓度的弊端，大大提高了测试精度。
二、智能化全自动触摸屏控制氧指数测定仪主要技术参数
采用进口氧传感器，数字显示氧气浓度无需计算，精度更高更准确，范围0-100%
2. 显示精度0.1
3. 数字分辨率：±0.1%
4. 触摸屏设置程序自动调节氧浓度
5.一键校准精度
6.一键配比浓度
7.氧浓度稳定自动提示报警声
8.带有计时功能
9.可存储实验数据
10.可查询历史数据
11.可清除历史数据
12.可选择是否燃烧50mm
13.气源故障提示
14.氧传感器故障提示
15.氧气氮气错接提示
16.氧传感器老化提示
17.标准氧浓度输入
18.可设定燃烧筒直径(两种常用规格可选)
19.流量调节范围：0-25L/min（0-1500L/h）
20.石英玻璃筒：两种规格任选其一（内径≥75㎜ 或内径≥85㎜）
21.燃烧筒内气体流速：40mm±2mm/s
22.整机外形尺寸： 650mm×400×830mm
23.压力表精度2.5级
24.试验环境：环境温度：室温～40℃；， 相对湿度：≤70%；
25.输入压力：0.25-0.3MPa
26.工作压力：氮气0.15-0.20Mpa 氧气0.15-0.20Mpa
27.试样夹可用于软质和硬质塑料、各类建筑材料、纺织品、防火门等
28.丙烷（丁烷）点火系统，点火嘴为一根金属管制成，尾端有内径Φ2±1mm 的喷嘴，可自由弯曲。能插入燃烧筒内点燃试样，火焰长度： 16±4mm ， 大小5mm-60mm可自由调节，
29.气体：工业用氮气、氧气，纯度＞99%；（用户自备/正规气站工业氧气纯度一般为99.2%-99.3%之间）。
30.电源要求：AC220（+10% ）V、50HZ
31.最大使用功率：150W
32.自撑材料试样夹：能固定在燃烧筒轴心位置上、并能垂直夹住试样
33.非自撑材料试样夹：能将试样的两个垂直边同时固定在框架上( 选配/应用于纺织品等柔软不可自撑材料)
设计标准：GB/T 2406.2-2009 GB/T 2406.1-2008
符合标准：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 氧指数试验法
实验原理：
极限氧指数(LOI)简称氧指数，是判定阻燃性能的标志之一，它是指在规定的条件下，试样在氧、氮混合气流中维持平衡燃烧所需的氧浓度，以氧气所占的体积百分数表示。
天津循煜科技有限公司技术部工作人员指出，氧指数法的原理就是把一定尺寸的试样用试样夹垂直加持于透明燃烧筒内，其中有按一定比例混合的向上流动的氧氮气流。点燃试样的上端，观察随后的燃烧现象，记录持续燃烧时间或燃烧过的距离，并与规定值比较，超过规定值就降低氧浓度，不足就增加氧浓度，如此反复操作，从上下两侧逐渐接近规定值，至两者的浓度差小于0。5%。
》相关试验仪器 氧指数测定仪
试验仪器：
氧指数测定仪，主要由燃烧筒、样品夹、气源、流量计及控制部分等构成。燃烧所用气源为工业级气体，O2和N2含量浓度均≥99.5%，计时器用秒表。
2.氧指数的影响因素分析：
2.1 状态调节时间的影响
根据国家标准GB/T2918-1988的要求，通过对试验材料进行状态调节，以尽量减小环境偶然因素对试验结果的影响。因此选用已制备的TDCPP阻燃聚氨酯泡沫试样进行比对试验，调节恒温箱的温湿度在国标要求的某一特定值(温度：23℃；相对湿度：50%；气压：86～106
kPa)。
通过测试数据可以看出，随着试样调节时间的增加，试验所得氧指数的平均值不断降低，当调节时间满足一定时限时，氧指数保持稳定状态。不同调节时间下样品的检验结果不同。因此，应将试样按标准要求严格进行状态调节，然后进行测试，以便在标准的状态调节时间下得到准确的氧指数值。
2.2 试样点燃方法的影响
根据GB/T2406-93，对TDCPP阻燃聚氨酯泡沫试样选用两种点燃方法进行氧指数测试，点火时间均为15s。
顶端点燃法：
天津循煜科技有限公司技术部工作人员指出，使火焰可见部分接触试样顶端，并覆盖整个顶表面，勿使火焰碰到试样的棱边和侧表面。
扩散点燃法：
充分降低和移动点火器，使火焰的可见部分同时施加于试样顶表面及垂直侧表面约6mm长。
结果发现，同样材料相同条件下进行试验测定，不同点燃方式对氧指数的测定数据几乎没有影响或者影响不大，不足以改变对样品氧指数结果的评定。无论是哪种点燃方式，何时撤走点火源并开始计时是要通过肉眼对试样点燃情况的直观判断，存在着一定的误差，并可能导致对检验数据造成影响，只有增加试验次数才能尽量减小误差。在实际操作中，点燃试样时采用顶端点燃法比较省力。
2.3 试样长度的影响
国家标准中受检产品的试样长度为70 ～150mm，目的是为了与试验仪器玻璃圆筒的长度保持一致，使玻璃圆筒内的小环境混合气体中氧浓度均匀恒定。
可以看出，试样长度对检验数据的影响还是很大的，在国家标准要求的范围内，随着试样长度的增加测定的氧指数值不断增加。当试样长度较短时，受检试样的燃烧区域上方距圆筒顶部还有相当大的距离，因此其火焰燃烧所需氧气完全由仪器本身支持，不受圆筒外气流影响。天津循煜科技有限公司技术部工作人员指出，但随着试样长度的增加，受检试样的燃烧区域与圆筒顶部的距离变短，火焰燃烧所需氧气的流动受圆筒外气流的影响程度逐渐加大。为了能够支持火焰燃烧，仪器本身就必须提供更多的氧气以满足火焰燃烧，结果就使得测得的氧浓度数值逐渐增大。由此，应将受检样品的长度规定为一特定值而非一范围值，以减小室内环境空气流动对仪器圆筒内燃烧状况的影响程度。
