氧(yang)指(zhi)數儀(yi)檢(jian)測塑(su)料(liao)制品(pin)的(de)燃燒(shao)性(xing)解(jie)析

　  人(ren)們普(pu)遍(bian)認(ren)為，壹(yi)切(qie)塑(su)料(liao)都(dou)容(rong)易著(zhe)火並(bing)且(qie)燃燒(shao)劇烈(lie)。其實，並(bing)不(bu)是所有(you)的(de)塑(su)料(liao)都(dou)是(shi)這(zhe)樣。塑(su)料(liao)種類(lei)繁(fan)多(duo)，理(li)化(hua)性(xing)質有(you)壹(yi)定(ding)差異，燃燒(shao)性(xing)能也(ye)就(jiu)不盡(jin)相(xiang)同(tong)。具體(ti)來(lai)講(jiang)，塑(su)料(liao)的(de)燃燒(shao)性(xing)能通(tong)常(chang)與(yu)其分(fen)子結構(gou)中(zhong)碳長鏈分(fen)子所含的(de)各種(zhong)元(yuan)素(su)有(you)關(guan)。

　　1.只(zhi)含氫(qing)和碳的(de)塑(su)料(liao)

　　如(ru)聚乙烯( 用於(yu)制作(zuo)薄膜(mo)、片材、瓶子、電子器件(jian)) 和聚丙(bing)烯(用於(yu)制作(zuo)薄膜(mo)、管道(dao)等(deng)), 容(rong)易燃燒(shao), 但燃(ran)燒(shao)得(de)不(bu)太(tai)猛(meng)烈(lie),燃(ran)燒(shao)速度較(jiao)慢。

　　2.含氧(yang)的(de)塑(su)料(liao)

　　如(ru)聚甲基(ji)丙(bing)烯酸甲(jia)酯(即有(you)機玻璃(li))、硝酸(suan)纖(xian)維素(su)(又(you)稱(cheng)硝棉(mian)塑(su)料(liao))、聚苯(ben)乙(yi)烯等(deng), 這(zhe)些(xie)塑(su)料(liao)都(dou)極(ji)易(yi)著(zhe)火且(qie)燃燒(shao)猛(meng)烈(lie)。

　　3.含氮的(de)塑(su)料(liao)

　　如(ru)尼龍(long)、三聚(ju)氰(qing)胺、甲醛(quan)樹(shu)脂(zhi), 這(zhe)類(lei)塑(su)料(liao)通常(chang)不(bu)易(yi)著(zhe)火,也(ye)不易燃(ran)燒(shao)。 但聚(ju)氨脂(zhi)例(li)外, 其泡(pao)沫體(ti)容(rong)易燃燒(shao)。

　　4.含氯(有(you)時(shi)含溴(xiu))的(de)塑(su)料(liao)

　　如(ru)聚氯乙烯, 不加(jia)增塑(su)劑(ji)的(de)聚氯(lv)乙(yi)烯在遇火燃(ran)燒(shao)時(shi)會(hui)軟(ruan)化(hua)、冒(mao)白煙, 但離開(kai)火源(yuan)時(shi)就(jiu)緩(huan)慢(man)熄(xi)滅。不過在實際(ji)火災(zai)情況下, 聚(ju)氯(lv)乙烯能持(chi)續(xu)燃燒(shao)。含有增(zeng)塑(su)劑(ji)的(de)軟性(xing) PV C 比(bi)硬(ying)性的(de)更缺(que)乏(fa)自(zi)熄(xi)性(xing)。 但自(zi)熄(xi)決不意味著(zhe)不(bu)燃(ran), 作(zuo)為(wei)消(xiao)防(fang)人(ren)員(yuan)在實踐(jian)中(zhong)對(dui)這(zhe)壹(yi)點(dian)必(bi)須有(you)明確(que)認(ren)識。

　　5.含氟(fu)的(de)塑(su)料(liao)

　　常(chang)用於(yu)化(hua)工(gong)設備的(de)內(nei)襯(chen) 、高頻和高溫電絕緣(yuan) 、軸(zhou)承上(shang)的(de)潤(run)滑材(cai)料(liao)以(yi)及(ji)炊具塗層 , 如(ru)聚(ju)四氟(fu)乙(yi)烯 , 這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)實際(ji)上(shang)是不燃的(de) , 但是(shi)如(ru)果過度加(jia)熱如在火災(zai)現場高溫的(de)情況(kuang)下則(ze)會(hui)放出有毒氣體(ti)。

　　塑(su)料(liao)是以(yi)天然(ran)合(he)成的(de)高分(fen)子化(hua)合(he)物(wu)為基(ji)本(ben)成分(fen)，在壹(yi)定(ding)的(de)條(tiao)件(jian)下塑(su)化(hua)成型的(de)聚合(he)物(wu)，是由(you)大分(fen)子量(liang)的(de)有機(ji)物(wu)組成的(de)壹(yi)類(lei)人(ren)造(zao)材(cai)料(liao)。從(cong)分(fen)子結構(gou)來(lai)講(jiang)，塑(su)料(liao)是以(yi)碳原子(zi)鏈(lian)為(wei)基(ji)礎(chu)的(de)特(te)大分(fen)子，聯(lian)結在碳鏈上(shang)的(de)通常(chang)有(you)氫(qing)原子(zi)和各種基(ji)團(tuan)，基(ji)團(tuan)中可能含有氧(yang)、氯(lv)、氟(fu)和少(shao)數其他原子(zi)。除此(ci)之外，在實際(ji)應用中(zhong)還(hai)根據不同需(xu)要加(jia)入增塑(su)劑(ji)、著(zhe)色(se)劑(ji)、固(gu)化(hua)劑(ji)等(deng)添(tian)加劑(ji)。在材料(liao)分(fen)類中(zhong)，塑(su)料(liao)屬於(yu)非(fei)金(jin)屬材(cai)料(liao)中的(de)聚合(he)物(wu)。針(zhen)對(dui)於塑(su)料(liao)制品(pin)的(de)燃燒(shao)性(xing)可以(yi)用氧(yang)指(zhi)數儀(yi)進行科(ke)學(xue)檢(jian)測。

　　測(ce)試(shi)原理(li)：

　　氧(yang)指(zhi)數: 在規定(ding)試(shi)驗(yan)條(tiao)件(jian)下，通(tong)入(ru)23℃±2℃氧(yang)、氮的(de)混合氣體(ti)，維持燃(ran)燒(shao)所需(xu)的(de)小氧(yang)濃(nong)度的(de)試(shi)驗(yan)方法(fa)。

　　1.將(jiang)壹(yi)個試(shi)樣垂(chui)直固定(ding)在向(xiang)上(shang)流動(dong)的(de)氧(yang)、氮混合氣體(ti)的(de)透明(ming)燃(ran)燒(shao)筒裏，點(dian)燃(ran)試(shi)樣頂(ding)端，並(bing)觀(guan)察試(shi)樣的(de)燃燒(shao)特(te)性(xing)，把(ba)試(shi)樣連(lian)續(xu)燃燒(shao)時(shi)間或(huo)試(shi)樣燃(ran)燒(shao)長(chang)度與(yu)給定(ding)的(de)標準(zhun)相(xiang)比(bi)較(jiao)，通過在不同(tong)氧(yang)濃(nong)度下的(de)壹(yi)系(xi)列試(shi)驗(yan)，估(gu)算(suan)氧(yang)濃(nong)度的(de)小值(zhi)。

　　2.為(wei)了與(yu)規(gui)定(ding)的(de)小氧(yang)指(zhi)數數(shu)值(zhi)進行比(bi)較(jiao)，試(shi)驗(yan)三(san)個試(shi)樣，根(gen)據(ju)標準(zhun)判(pan)定(ding)至少(shao)兩個試(shi)樣熄(xi)滅(mie)。

　　點(dian)燃(ran)方法(fa)：

　　1.頂(ding)端點(dian)燃(ran)法(fa):

　　對(dui)於自(zi)撐(cheng)材(cai)料(liao)（如模(mo)塑(su)材(cai)料(liao)，泡(pao)沫材(cai)料(liao)，厚片材料(liao)，電器用模(mo)塑(su)和片材）采(cai)用頂(ding)端點(dian)燃(ran)方式(shi)，在距點(dian)燃(ran)端50MM處(chu)劃(hua)標(biao)線。測試(shi)時(shi)每(mei)隔(ge)5S移開(kai)壹(yi)次(ci)，移開(kai)的(de)時(shi)間以(yi)恰好能判(pan)明試(shi)樣整(zheng)個頂(ding)表面是(shi)否(fou)全(quan)部著(zhe)火為(wei)限。在確(que)認(ren)試(shi)樣頂(ding)表面著(zhe)火後(hou)，立即移開(kai)點(dian)火器，並(bing)開(kai)始記(ji)時(shi)並(bing)觀(guan)察燃燒(shao)長(chang)度。火焰(yan)接(jie)觸(chu)頂(ding)面(mian)時(shi)間長不(bu)超(chao)過30S，如果30S內(nei)不(bu)能點(dian)燃(ran)，則(ze)增(zeng)加氧(yang)濃(nong)度，繼(ji)續點(dian)火，直至30S內(nei)點(dian)燃(ran)為(wei)止。

　　2.擴(kuo)散點(dian)燃(ran)法(fa):

　　對(dui)於非(fei)自(zi)撐材(cai)料(liao)（如軟(ruan)片或(huo)薄膜(mo)）采(cai)用擴(kuo)散點(dian)燃(ran)法(fa)（也(ye)適(shi)用自(zi)撐(cheng)材料(liao)）。火焰(yan)施(shi)加於試(shi)樣的(de)頂(ding)表面，並(bing)同(tong)時(shi)施(shi)加於垂(chui)直表面。點(dian)燃(ran)時(shi)，每(mei)隔(ge)5S左(zuo)右(you)移開(kai)點(dian)火器觀(guan)察試(shi)樣，火焰(yan)作(zuo)用時(shi)間長為(wei)30S，直至垂(chui)直側(ce)表面穩(wen)定(ding)燃燒(shao)或(huo)可見燃燒(shao)部(bu)分(fen)的(de)前沿達到(dao)上(shang)標記(ji)處(chu)，移去(qu)火焰(yan)。對(dui)於薄膜(mo)類產品(pin)在用框(kuang)架夾具的(de)時(shi)候(hou)，由(you)於(yu)燃(ran)燒(shao)會(hui)出(chu)現收縮等(deng)現象(xiang)，有標(biao)準ISO/TC61/SC4建(jian)議用卷(juan)筒法(fa)測(ce)試(shi)，獲(huo)得較(jiao)好穩(wen)定(ding)性和重現性。

　　測(ce)試(shi)方法(fa)：

　　無(wu)論是(shi)剛性還是(shi)軟(ruan)性(xing)材(cai)料(liao)在特(te)定(ding)的(de)夾具(ju)中(zhong)都(dou)可進行試(shi)驗(yan)。夾(jia)具(ju)安(an)裝(zhuang)在以(yi)層流(liu)方式(shi)向(xiang)上(shang)流動(dong)的(de)氧(yang)、氮混合氣體(ti)的(de)透明(ming)燃(ran)燒(shao)筒中。試(shi)樣狀(zhuang)態調(tiao)節後(hou)，通(tong)常進行室(shi)溫試(shi)驗(yan)。在頂(ding)面(mian)點(dian)燃(ran)時(shi)，火焰(yan)接(jie)觸(chu)面長(chang)時(shi)間30s,並(bing)每(mei)隔(ge)5s移開(kai)壹(yi)次(ci)，觀察樣品(pin)是(shi)否(fou)燃燒(shao)。這(zhe)可確(que)保樣品(pin)溫度不(bu)會過高，而(er)獲(huo)得較(jiao)低(di)的(de)OI值(zhi)。在擴(kuo)散式(shi)點(dian)燃(ran)時(shi)，火焰(yan)接(jie)觸(chu)樣品(pin)垂(chui)直側(ce)面向(xiang)下約(yue)6mm。薄膜(mo)試(shi)驗(yan)中(zhong)，將(jiang)薄膜(mo)以(yi)45°纏繞(rao)在桿上(shang)，移出(chu)桿(gan)固(gu)定(ding)樣品(pin)末端並(bing)切(qie)除頂(ding)端20mm.

　　另(ling)外，影響(xiang)氧(yang)指(zhi)數試(shi)驗(yan)結果的(de)因(yin)素(su)很多(duo)，除了矽膠管材(cai)料(liao)自身(shen)的(de)組成、結構(gou)及(ji)各(ge)種添(tian)加劑(ji)如填料(liao)、增塑(su)劑(ji)、阻(zu)燃劑(ji)等(deng)的(de)種類(lei)和含量對(dui)其氧(yang)指(zhi)數有(you)極大影響(xiang)外，還受(shou)到試(shi)樣尺寸、氣流速度、氣體(ti)純度、環境溫度、燃(ran)燒(shao)筒筒體(ti)溫度、燃(ran)氣種類(lei)，點(dian)火方式(shi)等(deng)測(ce)試(shi)條(tiao)件(jian)的(de)很大影響(xiang)。現就(jiu)試(shi)驗(yan)條(tiao)件(jian)的(de)影響(xiang)分(fen)述如(ru)下。

　　氧(yang)指(zhi)數試(shi)驗(yan)的(de)影響(xiang)因(yin)素(su)之(zhi)壹(yi)燃(ran)燒(shao)筒中混合氣流的(de)流速的(de)影響(xiang)：北京鑫生卓(zhuo)銳(rui)科技有(you)限公(gong)司技術(shu)部劉(liu)工(gong)指(zhi)出，燃(ran)燒(shao)筒中混合氣流的(de)流速在壹(yi)定(ding)範圍改變時(shi)對(dui)試(shi)驗(yan)結果沒(mei)有明(ming)顯的(de)影響(xiang)，但當(dang)混合氣體(ti)中(zhong)的(de)氧(yang)濃(nong)度低(di)於空氣中的(de)氧(yang)濃(nong)度時(shi)，合(he)氣流速大小對(dui)氧(yang)指(zhi)數測(ce)試(shi)結果還(hai)是(shi)有壹(yi)些(xie)影響(xiang)的(de)。為了(le)防(fang)止上(shang)述影響(xiang)，有(you)些(xie)標準規(gui)定(ding)，應在燃燒(shao)筒出口(kou)處(chu)加壹(yi)個限流(liu)蓋以(yi)防止外界(jie)空氣倒(dao)入。因(yin)此(ci)，我準規(gui)定(ding)燃燒(shao)筒內(nei)混合氣體(ti)流(liu)速為(wei)40±10mm/s，並(bing)且(qie)應加限流(liu)蓋。

　　氧(yang)指(zhi)數試(shi)驗(yan)的(de)影響(xiang)因(yin)素(su)之(zhi)二氧(yang)氣、氮氣純度的(de)影響(xiang)：由(you)於混合氣流中(zhong)的(de)氧(yang)濃(nong)度是(shi)通過測量(liang)氧(yang)、氮兩種氣體(ti)的(de)流量(liang)並(bing)將(jiang)其純度當(dang)做100％，而(er)實(shi)際實(shi)驗(yan)時(shi)用的(de)氣體(ti)都(dou)是(shi)工(gong)業用氣體(ti)，矽(gui)膠條(tiao)實(shi)驗有(you)壹(yi)定(ding)的(de)誤(wu)差。純度越(yue)低，誤(wu)差越(yue)大，另外鋼(gang)瓶內(nei)壓(ya)力(li)下降(jiang)對(dui)氧(yang)濃(nong)度也(ye)有影響(xiang)。 此(ci)測試(shi)時(shi)使(shi)用高(gao)純度的(de)氧(yang)氣和氮氣作(zuo)為(wei)氣源，且(qie)使用壓(ya)力(li)不低於1MPa。摘自北京鑫生卓(zhuo)銳(rui)科技有(you)限公(gong)司