數(shù)顯氧指數(shù)儀測(cè)定聚氨酯氧指數(shù)的影響因素

數(shù)顯氧指數(shù)儀測(cè)定聚氨酯氧指數(shù)的影響因素 
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的簡(jiǎn)稱(chēng)，是建筑業(yè)、工業(yè)設(shè)備廣泛應(yīng)用的絕熱材料及汽車(chē)、造船、包裝等工業(yè)的重要材料。但由于聚氨酯泡沫本身結(jié)構(gòu)特殊，極易燃燒，其氧指數(shù)只有17%左右，氧指數(shù)是判定其阻燃性能的標(biāo)志之一，天津循煜公司的全自動(dòng)氧指數(shù)儀是測(cè)定聚氨酯氧指數(shù)的測(cè)試儀器。
主要參數(shù)：
01.流量調(diào)節(jié)范圍：0-10L/min（60-600L/h）；
02.響應(yīng)時(shí)間：＜5S；
03.流量計(jì)：1-15L/min（60-900L/H）可調(diào)；
04.丙烷（丁烷）點(diǎn)火系統(tǒng)，火焰長(zhǎng)度5mm-60mm可自由調(diào)節(jié)；
05.火焰長(zhǎng)度：16±4mm，大小可調(diào)。
06.燃燒筒：內(nèi)徑≥75㎜，高480mm；
07.燃燒筒內(nèi)氣體流速：40mm±2mm/s。


另外，北京鑫生卓銳科技有限公司研發(fā)工程師表示，聚氨酯氧指數(shù)測(cè)試中，會(huì)受到環(huán)境條件、操作人員、制樣差異等因素的影響。
1.狀態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)間的影響
根據(jù)GB/T2918 -1988的要求，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)材料進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)，以盡量減小環(huán)境偶然因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。因此選用已制備的TDCPP阻燃聚氨酯泡沫試樣進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)，調(diào)節(jié)恒溫箱的溫濕度在要求的某一特定值(溫度：23℃；相對(duì)濕度：50%；氣壓：86～106kPa)。北京鑫生卓銳科技有限公司研發(fā)工程師表示，通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，隨著試樣調(diào)節(jié)時(shí)間的增加，試驗(yàn)所得氧指數(shù)的平均值不斷降低，當(dāng)調(diào)節(jié)時(shí)間滿足一定時(shí)*，氧指數(shù)保持穩(wěn)定狀態(tài)。不同調(diào)節(jié)時(shí)間下樣品的檢驗(yàn)結(jié)果不同，因此，應(yīng)將試樣按標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)，然后進(jìn)行測(cè)試，以便在標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)調(diào)節(jié)時(shí)間下得到準(zhǔn)確的氧指數(shù)值。
2.試樣點(diǎn)燃方法的影響
根據(jù)GB/T2406-93，對(duì)TDCPP阻燃聚氨酯泡沫試樣選用兩種點(diǎn)燃方法進(jìn)行氧指數(shù)測(cè)試，點(diǎn)火時(shí)間均為15s。
頂端點(diǎn)燃法：使火焰的Z低可見(jiàn)部分接觸試樣頂端，并覆蓋整個(gè)頂表面，勿使火焰碰到試樣的棱邊和側(cè)表面。
擴(kuò)散點(diǎn)燃法：充分降低和移動(dòng)點(diǎn)火器，使火焰的可見(jiàn)部分同時(shí)施加于試樣頂表面及垂直側(cè)表面約6mm長(zhǎng)。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，同樣材料相同條件下進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定，不同點(diǎn)燃方式對(duì)氧指數(shù)的測(cè)定數(shù)據(jù)幾乎沒(méi)有影響或者影響不大，不足以改變對(duì)樣品氧指數(shù)結(jié)果的評(píng)定。無(wú)論是哪種點(diǎn)燃方式，何時(shí)撤走點(diǎn)火源并開(kāi)始計(jì)時(shí)是要通過(guò)肉眼對(duì)試樣點(diǎn)燃情況的直觀判斷，存在著一定的誤差，并可能導(dǎo)致對(duì)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)造成影響，只有增加試驗(yàn)次數(shù)才能盡量減小誤差。在實(shí)際操作中，點(diǎn)燃試樣時(shí)采用頂端點(diǎn)燃法比較省力。
3.試樣長(zhǎng)度的影響
中受檢產(chǎn)品的試樣長(zhǎng)度為70～150mm，目的是為了與試驗(yàn)儀器玻璃圓筒的長(zhǎng)度保持一致，使玻璃圓筒內(nèi)的小環(huán)境混合氣體中氧濃度均勻恒定。


可以看出，試樣長(zhǎng)度對(duì)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響還是很大的，在要求的范圍內(nèi)，隨著試樣長(zhǎng)度的增加測(cè)定的氧指數(shù)值不斷增加。北京鑫生卓銳科技有限公司研發(fā)工程師認(rèn)為，當(dāng)試樣長(zhǎng)度較短時(shí)，受檢試樣的燃燒區(qū)域上方距圓筒頂部還有相當(dāng)大的距離，因此其火焰燃燒所需氧氣*由儀器本身支持，不受圓筒外氣流影響。但隨著試樣長(zhǎng)度的增加，受檢試樣的燃燒區(qū)域與圓筒頂部的距離變短，火焰燃燒所需氧氣的流動(dòng)受圓筒外氣流的影響程度逐漸加大。為了能夠支持火焰燃燒，儀器本身就必須提供更多的氧氣以滿足火焰燃燒，結(jié)果就使得測(cè)得的氧濃度數(shù)值逐漸增大。由此，應(yīng)將受檢樣品的長(zhǎng)度規(guī)定為一特定值而非一范圍值，以減小室內(nèi)環(huán)境空氣流動(dòng)對(duì)儀器圓筒內(nèi)燃燒狀況的影響程度。
4.阻燃劑的影響
阻燃劑作為聚氨酯泡沫中一種價(jià)格昂貴的添加劑，其作用非常重要，阻燃劑添加量并不是越多越好，還要考慮阻燃劑的添加量對(duì)泡沫物理機(jī)械性能的影響。鑒于成本、安全、滿足阻燃技術(shù)指標(biāo)和泡沫物理機(jī)械性能等因素的考慮，應(yīng)該優(yōu)化使用適當(dāng)?shù)淖枞紕┦蛊浒l(fā)揮最大作用。
阻燃劑添加量的影響：北京鑫生卓銳科技有限公司研發(fā)工程師表示，數(shù)據(jù)表明，對(duì)于TDCPP阻燃劑，以聚醚多元醇為基計(jì)，10Phr的TDCPP可使PUF的氧指數(shù)于23%，PUF的氧指數(shù)隨著阻燃劑添加量的增加而增高，但是TDCPP用量大于15Phr以后，再增加TDCPP的用量，試樣的氧指數(shù)提高的十分有限。
不同阻燃劑的影響：不同的阻燃劑在聚氨酯泡沫中的阻燃作用各不相同，隨阻燃劑含量的變化，阻燃作用變化規(guī)律也不一樣，這主要是受阻燃劑的種類(lèi)差異以及阻燃劑與聚氨酯泡沫相容性的影響。

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