燃烧性能的测试.ppt
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1、埂 微 壬 婪 胞 翰 榷 滑 虫 荔 蔬 勋 郧 伺 蚌 寥 词 王 孔 忆 屋 疑 矗 胺 晕 扎 鸵 徽 掇 创 危 躬 燃 烧 性 能 的 测 试 燃 烧 性 能 的 测 试 燃烧性能的测试 奎 桩 茨 致 香 滨 蔡 辕 韦 着 驭 臣 汽 粥 熊 察 阵 倪 锌 央 泊 持 淫 裕 椎 毡 啼 捉 逾 钳 兰 瓢 燃 烧 性 能 的 测 试 燃 烧 性 能 的 测 试 2 燃烧的过程 n一、塑料的燃烧过程 n 塑料的燃烧过程是一个复杂的热氧化反应,导致燃烧的基本要素为 热、氧和可燃气体。 n 一般认为,塑料的燃烧经历了如下三个阶段。 第一阶段:热引发过程。来自外部的热源或火源的热量
2、导致塑料发生 相太变化(即从固态转化为液态)和化学变化。 第二阶段: 热降解过程。这一过程为吸热反应,当塑料吸收的热量足 以克服分子内原子间某些弱小键能时,塑料开始发生降解 反应。这种反应的实质是在空气中氧存在下的一种自由基 链式反应,反应的结果产生气相可燃物体如各种单体易燃 烃类等。 第三阶段:引燃过程。当第二阶段热降解反应生成可燃物的浓度达到着 火极限后,与大气中的氧气相遇。 甜 坟 钞 臭 瘩 疗 隋 屁 培 瞥 速 予 彦 齐 顾 娶 谬 刁 雇 俐 涝 皑 唬 练 玫 首 洞 涩 稚 土 腔 蔬 燃 烧 性 能 的 测 试 燃 烧 性 能 的 测 试 3 阻燃机理 塑料中按一定比例加
3、入阻燃剂,可使氧指数增大,阻燃效果明显。当然,氧指 数只是表示材料可燃性和阻燃剂的阻燃性,还应采用一系列的参量,如热自燃临界 参量、热点燃能量、热自燃温度等。一般说来,含有阻燃剂的塑料在燃烧时,阻燃 剂是在不同反应区域内(气相、*凝聚相)多方面起作用的。对于不同材料,阻燃 剂的作用也可能不同。 阻燃剂的作用机理比较复杂。但其目的总是以物理和化学的途径来切断燃烧循环。 阻燃剂对燃烧反应的影响表现在如下几方面: (1) 位于凝聚相内的阻燃剂吸热分解,从而使凝聚相内的相对温度减慢上升,以 延缓塑料的热分解温度,利用阻燃剂热分解时生成的不燃性气体的气化热来降低温 度。 (2) 阻燃剂受热分解,释放出捕
4、获燃烧反应中的OH(羟基)自由基的阻燃剂, 使按自由基链式反应进行的燃烧过程终止链锁反应。 (3) 在热作用下,阻燃剂出现吸热相变,阻止凝聚相内温度的升高,使燃烧反应 变慢直至停止。 (4) 催化凝聚相热分解,产生固相产物(焦化层)或泡沫层,阻碍热传递作用。 这使凝聚相温度保持在较低水平,导致作为气相反应原料(可燃性气体分解产物) 的形成速度降低。 总之,阻燃剂的作用能综合地使燃烧反应的速度变慢,或者使反应的引发(热 自燃)变得困难,从而达到抑制、减轻火灾危害的目的。 股 鱼 揉 学 蛔 犀 琼 骂 豢 虎 希 一 尽 造 庭 垃 恿 羊 靛 身 咀 甲 佬 女 主 补 宗 业 欺 矩 违 蕉
5、 燃 烧 性 能 的 测 试 燃 烧 性 能 的 测 试 4 材料阻燃性的一般描述参数 n (1)点燃性和可燃性:即被引燃的难易程度; n (2)火焰传播速度:即火焰沿材料表面的蔓延速度; n (3)耐火性:即火穿透材料构件的速度; n (4)释放速度(HRR):即材料燃烧时放出的热量和放 出的速度; n (5)自熄的难易程度; n (6)生烟性:包括生烟量,烟的释放速度及烟的组成; n (7)有毒气体的生成:包括气体量、释放速度及组成 哆 狗 字 酥 宋 傻 突 荫 麻 鸯 庄 蹈 论 恍 茎 部 恭 黎 患 堵 瓜 切 稗 没 涡 逮 赣 埂 琵 温 疾 奋 燃 烧 性 能 的 测 试 燃
6、 烧 性 能 的 测 试 5 燃烧性能的测试 n 按燃烧过程来分: n 着火性试验 n 表面火焰传播试验 n 发热量试验 n 发烟量试验 n 耐火性试验 n 燃烧分解气体的分析试验 n 按测试方法可分为: a) 垂直燃烧 b) 水平燃烧 c) 氧指数试验 d) 烟密度 e) 炽热棒法 f)闪点和自燃点的测试 筛 植 址 缴 凡 锯 盅 鳞 铲 俗 唆 车 硬 潍 歪 胯 束 遮 咒 叉 右 仔 炯 久 蝴 程 赛 描 惰 婚 露 搜 燃 烧 性 能 的 测 试 燃 烧 性 能 的 测 试 6 7.1 垂直燃烧 n 应用标准:UL 94,ASTM D3801, ASTM D4804, ISO 1
7、210, ISO 9773,IEC 60695,GB/T 2408,GB/T 8332 n 应用范围:塑胶原料、电线电缆、制品(有自撑料和软泡沫塑料之 分) n 燃烧方式:本生灯(9.5mm和0.9mm两种燃烧口内径) n 火焰能量:低能量2025mm;中能量125mm n 试样要求:125*13*0.83.2(mm),也可根据实际制品协商,但厚度不 应超过13mm。 n 试样环境调节:UL94和ASTM D3801规定一 组样要在232,50 5%RH环境下处理40小 时,另外一组样在70环境下处理168小时,两 组样同时可以达到的等级为试样的最终等级。其 他标准只要求在232,50 5%R
8、H环境下处理 16小时以上,不对70条件下处理作要求。 匈 堡 穷 柿 寅 睡 栽 屹 亚 谊 泅 夺 掳 链 澜 狠 烟 嚏 咕 鲜 肩 禽 嚎 役 逾 乍 决 挣 侣 侨 渴 罩 燃 烧 性 能 的 测 试 燃 烧 性 能 的 测 试 7 n例子1:UL 94 V-0 V-1 V-2测试(ASTM D 3801, IEC 707, or ISO 1210) n试验装置 : 垂直/水平燃烧装置 n试样尺寸:长125mm, 宽13mm, 厚 0.8mm, 1.6mm, 3.2mm n样品预处理: 第一组: 放置在232, RH505%的环境下处理40h以上 第二组: 702的烘箱中处理168h
9、 4) 燃烧过程: 火焰高度20mm 第一次施加火焰时间10s,记录余焰时间t1 第二次施加火焰时间10s,记录余焰时间t2和余灼时间t3 评判条件V-0V-1V-2 每个单独样品的余焰时间t1或t210s30s30s 5个样品总的余焰时间t1+t250s250s250s 第二次取走火焰后每个样品余焰加余灼时间t2+t3 30s60s60s 是否烧及支架无无无 燃烧颗粒或滴落物是否点燃铺底棉花 无 无有 5)评判标准:表7-1 衰 忌 勋 拘 热 蔑 夹 拉 柬 间 敬 壶 彭 霍 吐 柴 校 值 浊 嘘 缴 龙 俩 蛆 账 粗 荡 肝 掀 印 刑 虾 燃 烧 性 能 的 测 试 燃 烧 性
10、能 的 测 试 8 n例子2:UL 94 VTM-0 VTM-1 VTM-2测试 (ASTM D 4804 or ISO 9773) n试验装置 : 垂直/水平燃烧装置 n试样尺寸:长200mm, 宽50mm, n样品预处理: n第一组: 放置在232, RH505%的环境下处理40h以上 n第二组: 702的烘箱中处理168h n4) 燃烧过程: n 火焰高度20mm n 第一次施加火焰时间3s,记录余焰时间t1 n 第二次施加火焰时间3s,记录余焰时间t2和余灼时间t3 评判条件VTM-0VTM-1VTM-2 每个单独样品的有焰燃烧时间t1或t210s30s30s 5个样品总的有焰燃烧时间
11、t1+t250s250s250s 第二次取走火焰后每个样品余焰加余 灼时间t2+t3 30s60s60s 是否烧及支架无无无 燃烧颗粒或滴落物是否点燃铺底棉花 无 无有 硼 嘲 媚 脱 逾 矗 掀 罪 郎 糜 巴 素 蛋 湾 棉 昼 篱 院 诊 鸵 团 播 拦 伍 实 暇 裴 肠 段 袄 漱 倍 燃 烧 性 能 的 测 试 燃 烧 性 能 的 测 试 9 n例子3:UL 94 5VA 5VB测试(ASTM D 5048 or ISO 10351) n试验装置 : 垂直/水平燃烧装置 n试样尺寸:棒状试样:长125mm, 宽13mm, n 块状试样:150mm150mm n样品预处理: n 第一
12、组: 放置在232, RH505%的环境下处理40h以上 n 第二组: 702的烘箱中处理168h n4) 燃烧过程:火焰高度125mm,内部蓝色火焰40mm n帮状试样:第一次施加火焰时间5s,熄火5s,重复5次,纪录有焰燃烧时间 和无焰燃烧时间 n块状试样:施加火焰时间5s,熄火5s,重复5次,纪录试样 是否烧穿 标准5VA5VB 有焰燃烧时间 +无焰燃烧时间 t1+t260s60s 是否引燃脱脂棉否否 块状试样是否被烧穿否是 吐 龋 勉 兆 他 馅 垒 扼 历 哺 逸 镐 损 刺 星 溢 攫 鸡 涉 畸 欢 勺 晕 恃 籍 这 贞 鲸 鄂 睫 峭 位 燃 烧 性 能 的 测 试 燃 烧
13、性 能 的 测 试 10 7.2 水平燃烧 n 应用标准:UL 94,ASTM D635, ASTM D4986, ISO 1210, ISO 3852,IEC 60695,GB/T 2408,GB/T 8332 n 应用范围:塑胶原料、电线电缆、制品(有自撑料、非自撑料和软 泡沫塑料之分) n 燃烧方式:本生灯(9.5mm和0.9mm两种燃烧口内径) n 火焰能量:低能量2025mm;中能量125mm n 试样要求:125*13*0.83.2(mm),也可根据实际制品协商,但厚度不 应超过13mm。 n 试样环境调节:在232,50 5%RH环境下处理一定时间,其中 UL 94 HBF还要求
14、另加一组样在70环境下处理168小时,两组样 同时可以达到的等级为试样的最终等级。 n 对于软质材料,可用支撑架、网来支撑试样 聚 盎 挪 刁 耙 诀 尉 盟 孤 栈 瓜 腾 型 临 烹 煮 时 琼 尘 胯 几 瀑 鸦 烫 允 咸 判 彬 忧 搂 鸵 降 燃 烧 性 能 的 测 试 燃 烧 性 能 的 测 试 11 n 例子1:UL 94 HB 1)试验装置 : 垂直/水平燃烧装置 2)试样尺寸:长:125mm, 宽:13mm, 厚: 0.8mm, 1.6mm, 3.2mm 3)样品预处理: 第一组: 放置在232, RH505%的环境下处理40h以上 第二组: 702的烘箱中处理168h(U
15、L 94 HBF需要, UL 94 HB不需要) 4)燃烧过程: 火焰高度20mm,一次施加火焰时间30s,从燃烧到第一条标线 (25mm)时开始计时,记录时间t。若在30s内已燃烧至25mm标线, 应退火并开始计时。 5)结果: 燃烧速度计算公式: V = 60L/t a. 燃烧在25mm标线前熄灭,不用计算燃烧速度。 b. 燃烧在25mm和100mm标线之间熄灭,燃烧长度为第一标线到 熄灭点的距离。 c. 燃烧在100mm标线后熄灭,燃烧长度和时间按25mm和100mm 标线之间的计算。 莆 贺 歪 诀 直 筑 宅 斡 锡 泰 靶 警 典 脏 芽 半 岳 甭 艾 偷 瞅 穆 扭 臻 慎 艰
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