九、高分子材料氧指数测定.doc

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1、九、高分子材料氧指数测定9.1实验目的（1）了解高分子材料氧指数测定的基本原理；（2）掌握高分子材料材料氧指数测定的方法。9.2实验原理氧指数指在规定实验条件下维持垂直小试样燃烧的最低的与氮混合的氧气浓度，用LOT表示。本实验将高分子材料试样置于专用燃烧室屮，通过气体测量和控制装置，测定进入燃烧室内维持高分子材料试样燃烧的氧气和氮气的体积流量，计算出混合气体屮最低的氧气浓度。9.3原材料试样（1）试样的尺寸和制备根据材料相应的标准和制备试样的TSO方法所规定的程序，模塑或切割出符合表9-1所列最宜试样型

2、式规定尺寸的试样。表9-1试样尺寸及燃烧方式试样类型塑料类别宽/mm厚/mm长/mm点火方式准则（二点火后燃烧周期s者取一）燃烧范围I自撑型6.5±0.53.0±0.570〜150A法180试样顶面下50mmII兼有自撑型和柔软型6.5±0.52.0±0.570〜150III泡沫型12.5±0.512.5±0.5125〜150B法180上参照标记下50mmIV薄片和膜型52±0.5原厚140+5试样表面清洁和无有影响燃烧行为的缺陷，例如模塑周边溢料或机加工毛刺。要注意试样与样詁材料屮某种不均匀性有关的位

3、置和方位。所取样詁应至少能制备15根试样。本次实验试样是采用热塑性塑料模压成型实验方法屮制备的厚度为（3±0.5）mm的PVC板材,经机械加工而成。（2）试样的标线为了检测试样烧过的距离，可根据试样的形式和所用的点火程序，在一个水平上或多个水平上画上横向标线。自撑高分子材料试样最好至少在相邻的两面都画上标线。试样型号及尺寸见表9-1o9.4设备图9-1氧指数测定仪示意图（2）实验燃烧筒是一根耐热玻璃管。垂直固定于可通人含氧混合气体的基座上。推荐的燃烧筒为最低高度450mm,最小直径75mm的圆管。其顶部

4、出口必须按需要用一个有足够小出口的顶盖来限流，以便燃烧筒内30mm/s的气体能产生流速至少90mm/s的排出速度。如果证明能得到相同的结果，也可使用其他尺寸的有或没有限流出口的燃烧筒。燃烧筒的底部或支持燃烧筒的基座上，须安装使进入燃烧筒的混合气体分布均匀的装置。推荐的装置是一层厚80〜100mm直径3〜5mni的玻璃珠。如果实验证明能得到相同的结果，亦可使用其他的装置，例如经向集流腔。可在低于试样夹的水平上固定一块多孔隔网，以防止下落燃烧碎片阻塞气体入口和配气通路。燃烧筒支座应安装有水平调整器和指示器，

5、以便使圆筒和安在其屮的试样垂直对屮。为了便于观察燃烧筒内的火焰，可以安一个深暗色的背景。（3）试样夹用于在燃烧筒屮心垂直固定试样。对于自撑材料，试样可用一个小夹子夹住，夹持处至少与燃烧范围可能烧到的最近的一点相距为15mmo试样可能持续燃烧的长度由材料断标准估算。对于薄膜和薄片试样，应该用框架小的两个垂直边共同固定和，垂直边上在低于框顶100mm和20mm处划有参照标记。夹子和它的支柱的轮廓应平滑，尽可能避免挑动上升气流。（4）气源应采用纯度不低丁98%（m/m）的压缩氧气和/或氮气和/或清洁的空气（含

6、氧20.9%）作为气源。除非己经证明结果对混合气体内较高的湿度是不敏感的，进入燃烧筒的混合气体的湿含量应V0.l%（m/m）o气体供给系统应装有干燥装置，或装有检查供气湿含量的监测装置或取样装置，除非己知供气的湿含量是合格的。混合气供应管线连接的方式应使各种气体在进入燃烧筒底座的配气装置以前充分地混合，使燃烧筒内低于试样水平面的混合上升气流小的氧浓度的变化<0.2%（v/v）o（5）气体测量和控制装置在确定进入燃烧筒的混合气体的氧浓度时，应以混合气体准确度为土0.5%（v/v）为限。并且，准确度为当通过

7、燃烧筒的气体温度为（23±2）°C,速度为（40±10）mm/s时，应以混合气体精密度为±0.1%（v/v）来调节此时的氧浓度。必须装备检测和确保进入燃烧筒的混合气体的温度是（23±2）°C的装置。该装置屮有一个插入筒内的探头，探头位置和外形的设计应使探头对燃烧筒内气体的扰动程度减到最低。（6）点火器由一根管子构成。它能插入燃烧筒并从直径为（2±1）mm尾端出口点燃试样。火焰的燃料必须是未混有空气的内烷。当管子垂直插在燃烧筒内并在燃烧筒内大气屮燃起火焰时，应调节燃料供量，使火焰垂直向下仲出出口（16±4

8、）mmo（7）计时装置能以±0・2s的准确度测量5min以内的时间。（8）排烟系统应能充分的通风或排风，排除燃烧筒小的烟尘或灰粒。但不干扰燃烧筒屮的温度和气流速率。9.5实验步骤（1）燃烧柱内混合气体流速为4±lcm/s,根据截面积计算出其他的总流量,再分别计算不同比例的a和N的流量。（2）取表样10根，长70〜150mm,宽6.5±0.5mm,厚3±0.5mm,对每根进行测量并记录，在试样一端50価处划线，另一•端插入燃烧柱试样夹小。（3