塑料燃烧测试实验方法——氧指数法解析
塑料燃烧测试实验方法——氧指数法解析
氧指数是指在规定的条件下试样在氧，氮混合气流中，维持平稳燃烧所需的低氧浓度，以氧所占的体积百分数来表示。是指在规定的试验条件下，试样在氧氮混合气流中，维持平稳燃烧(即进行有焰燃烧)所需的低氧气浓度，以氧所占的体积百分数的数值表示(即在该物质引燃后，能保持燃烧50mm长或燃烧时间3min时所需要的氧、氮混合气体中低氧的体积百分比浓度)。
作为判断材料在空气中与火焰接触时燃烧的难易程度非常有效。北京鑫生卓锐科技有限公司技术部刘工指出，氧指数的测试方法，就是把一定尺寸的试样用试样夹垂直夹持于透明燃烧筒内，其中有按一定比例混合的向上流动的氧氮气流。点着试样的上端，观察随后的燃烧现象，记录持续燃烧时间或燃烧过的距离，试样的燃烧时间超过3min或火焰前沿超过50mm标线时，就降低氧浓度，试样的燃烧时间不足3min或火焰前沿不到标线时，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该方法比较简单，数字重现性较好，具有以数字表现材料燃烧性能的特点，所以国外普遍采用，(例如的氧指数试验标准为ANST/ASTM D2863-1977)。该方法不但适用于具有自支撑型材料，而且对薄膜，泡沫塑料等也适用。
一、试验装置
氧指数仪包括燃烧筒，试样夹，流量控制系统及点火器。
燃烧筒为一套插在底座上，内径75-80mm,高300-450mm的耐热玻璃管，基座内填有直径3-5mm的玻璃珠，填充100mm，上放一金属网，用于遮挡燃烧滴落物。试样夹为金属弹簧片，用于夹住自撑型试件。对于薄膜材料，应配以140mm×38mm的U型试验夹。
流量控制系统由压力表，稳压阀，调节阀转子流量计及管路组成。流量计小刻度为0.1L/min,用于计量氧和氮的量，经计量后的混合气由管道输入燃烧筒。
点火器为一内径1-3mm的喷嘴，并且有调节火焰之功能，试验火焰长度为3-25mm. 其它还有秒表和游标卡尺。
二、试验方法
1、试件制备
每组样品应5-10个试件，每个试件长70-150mm,宽6.5±0.5mm,厚，3.0±0.5mm，并要求试件表面平整光滑，无气泡
2、试验步骤
北京鑫生卓锐科技有限公司技术部刘工指出，试验进行前应将试件在距点火源50mm处划一条刻度线，再垂直装在试件夹上，其上端到燃烧筒的距离大于10mm，估计初始氧浓度并进行调节，应保持任何时候燃烧桶内的气流流速为40±10mm/s。让调节好的气流流动30s，以便清洗燃烧筒。然后用点火器点燃试件顶部，确认试件顶部全部点燃时，移去点火器并开始计时。此时不得任意改变流量和氧浓度。
试验过程中，若试样燃烧时间超过3min,或火焰前沿超过标线，应降低氧浓度再进行试验。，反之则应增加氧浓度。当调节到氧浓度值的增加或减少之差小于0.5%时，应以降低的氧浓度值计算材料的氧指数。在该范围内进行三次试验。
3、结果计算
氧指数(OI)的计算公式：
OI=[O2] / [O2]+[N2]×100%
式中 [O2]——氧气流量 L/min：
试验方法试样尺寸：(70~150)mm×(6.5~52)mm，厚度：自撑材料(3~10.5)mm, 非
自撑材料≤10.5mm,数量15件
试验装置：同ISO4589
试验方法：用“升/降法”确定临界氧浓度(氧指数)
判级应用 B1级电线电缆套管类塑料(包括热塑性塑料和热固性塑料)的判定：
氧指数≥32
B2级电线电缆套管类塑料(包括热塑性塑料和热固性塑料)的判定：
氧指数≥26
B1级管道隔热保温用泡沫塑料的判定：氧指数≥32
B2级管道隔热保温用泡沫塑料的判定：氧指数≥26
