氧指数
oxygen index
简称OI。是在规则条件下,试样在氧、氮混合气流中,坚持平稳焚烧所需的 低氧气浓度,以氧所占体积百分数表明。
氧指数高表明资料不易焚烧,氧指数低表明资料简单焚烧,一般以为氧指数<22归于易燃资料,氧指数在22~27之间属可燃资料,氧指数>27属难燃资料。
是评估塑料及其他高分子资料相对焚烧性的一种表明办法,以此判别资料在空气中与火焰触摸时焚烧的难易程度十分有效,因而遭到世界各国的注重。中国已颁布的相应的氧指数法的国家标准有GB 2406-80(塑料)和GB 5454-85(纺织物)。
1、 资料的阻燃特性一般用氧指数表明,氧指数是指必定尺度的资料(试片)装入实验装置中,在规则条件下,通入氧与氮的混合气体,将试片用焚烧器点着,测定坚持如蜡状持续焚烧所有必要的 低氧浓度(以百分数来表明)
所谓氧指数是指试样在N2、O2的混合气体中坚持持续焚烧所需求的 低氧浓度.氧指数越大,资料的阻燃功用越好.
氧指数实验法(GB2406-80)--阻燃功用实验办法之一
氧指数是指在规则的条件下 试样在氧,氮混合气流中,坚持平稳焚烧所需的 低氧浓度,以氧所占的体积百分数来表明。
该办法比较简单,数字重现性较好,具有以数字体现资料焚烧功用的特色,所以国外遍及选用,(例如美国的氧指数实验标准为 ANST/ASTM D2863-1977) 。该办法不光适用于具有自支撑型资料,并且对薄膜,泡沫塑料等也适用。
(1)实验装置
氧指数仪包含焚烧筒,试样夹,流量控制系统及焚烧器。
焚烧筒为一套插在底座上,内径75-80mm,高450mm的耐热玻璃管,基座内填有直径3-5mm的玻璃珠,填充高度100mm,上放一金属网,用于遮挡焚烧滴落物。试样夹为金属弹簧片,用于夹住自撑型试件。关于薄膜资料,应配以140mm×38mm的U型实验夹。
流量控制系统由压力表,稳压阀,调理阀 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焚烧筒。
焚烧器为一内径1-3mm的喷嘴,并且有调理火焰之功用,实验火焰长度为3-25mm. 其它还有秒表和游标卡尺。
(2)实验办法
A.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,并要求试件外表平整润滑,无气泡
B.实验过程
实验进行前应将试件在距焚烧源50mm处齐截条刻度线,再垂直装在试件夹上,其上端到焚烧筒的间隔大于10mm,估量初始氧浓度并进行调理,应坚持任何时候焚烧桶内的气流流速为40±10mm/s。让调理好的气流活动30s,以便清洗焚烧筒。然后用焚烧器点着试件顶部,承认试件顶部全部点着时,移去焚烧器并开端计时。此时不得恣意改动流量和氧浓度。
实验过程中,若试样焚烧时间超越3min,或火焰前沿超越标线,应降低氧浓度再进行实验。,反之则应添加氧浓度。当调理到氧浓度值的添加或减少之差小于0.5%时,应以降低的氧浓度值核算资料的氧指数。在该范围内进行三次实验。,
C.成果核算
氧指数(OI)的核算公式:
OI=[O2] / [O2]+[N2]×100%
式中 [O2]——氧气流量 L/min:
[N2]——氮气流量 L/min..
三次实验成果的平均值即为该资料的氧指数。
各种有机聚合物的氧指数都以测过。一般OI≥27的物质为阻燃性物质。(见附表)
D. 评论
影响氧指数的要素
a. 流速
在30和120mm/s, OI简直与气流无关,,流速有必要足够快,以便从 近处的气氛中铲除烧过的气体,但又不能太快,以免在火的前沿添加混合速度。
b.试样的厚薄
资料随试样变薄而变得更易焚烧 ,氧指数值下降。
c. 压强
有些聚合物其OI 体现对减压灵敏,这可能因为经过不断除掉产品而使聚合物的降解加速。
d.惰气
当用Ar 、Ne 、CO2气体时,坚持焚烧所需的氧分数(OF)表明 :
OF = [O2] / [惰气]
OF值随气体的热容而线性的添加。当用Hr时,OI值比意料的大50%,这是因为Hr气的高导热率把热从火焰中带走的原因。
e. 温度
温度对OI有很大的影响,在室温下温度对OI的影响不大。在高温下各种聚合物OI对温度的联系各不相同。
f. 数值与焚烧方位的联系
底部焚烧与顶部焚烧能够得到不同的氧指数值,底部焚烧较顶部焚烧更接近实践焚烧状况,其氧指数值低得多。
g.增塑剂和填料
OI的实验值总是趋近 易挥发组分的OI, 即增塑剂的OI.
测试氧指数的更简易的方法也可以通过仪器检测-氧指数测定仪
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