1、北京理工大学北京理工大学第3章 阻燃性能测试方法 3.1 阻燃性能分类阻燃性能分类3.2 测试标准及法规测试标准及法规3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试3.4 火焰传播性能及测试火焰传播性能及测试3.5 热释放速率及测试热释放速率及测试3.6 火焰穿透性及测试火焰穿透性及测试3.7 烟密度及测试烟密度及测试3.8 毒及腐蚀性气体测试毒及腐蚀性气体测试 Why carry out fire tests?meeting a regulatory requirement demonstrating that a product has adequate fire safety perfor
2、mance Which products do need the fire test?Products only concerns the flame retarded plastics in the building and construction,the transport,the E&E and furniture markets.北京理工大学北京理工大学第3章 阻燃性能测试方法 How to select the fire test methods?the polymer(product)and its end-use the performance requirements reg
3、ulatory requirements北京理工大学北京理工大学第3章 阻燃性能测试方法 请注意:标准（Standards）与指令（Directive）、法规(Regulation/Legislation)的区别。Fire Properties In many respects,fire is a sequence of events.Depending upon the application different fire properties are important.Ignitability-How readily will a material ignite?to what kind
4、 of ignition source?a cigarette,a match,a large open flame?Flame spread-How rapidly will fire spread across a polymer surface?Horizontal,upward,downward,across a ceiling?Heat release-How much heat is released?how quickly?北京理工大学北京理工大学3.1 阻燃性能分类阻燃性能分类 Fire endurance-how rapidly will fire penetrate a w
5、all,floor,or ceiling,or other barrier(fire penetration)?Ease of extinction-how easily will the fire to out?Smoke opacity-How much smoke is released?How quickly?Toxicity of fire effluents-How potent and how rapidly are toxic gases released?Are they irritating?Corrosivity of fire effluents-How potent
6、and how rapidly are corrosive gases released?Are they irritating?北京理工大学北京理工大学3.1 阻燃性能分类阻燃性能分类3.2 测试标准及法规测试标准及法规北京理工大学北京理工大学As an example,the structure of the standardization committee ISO TC 61 SC4(Plastics-Burning behaviour)is given in the Appendix 1.This committee deals with the drafting of standa
7、rdised test methods for plastics to assess the properties related to the above mentioned aspects.Notice that no performance levels are given.These can be specified elsewhere,for instance in product standards,in national or European regulation for specific applications.发布组织：国际、地区、国家、部颁、企业等发布组织：国际、地区、
8、国家、部颁、企业等 应用领域：建材、电子电器、纺织、交通、煤矿等应用领域：建材、电子电器、纺织、交通、煤矿等 材料种类：塑料、泡沫塑料、薄膜、织物、材料种类：塑料、泡沫塑料、薄膜、织物、涂料等涂料等 试验规模：小型、中型、大型试验规模：小型、中型、大型 燃烧性能：点燃、传播、自熄、释放量、毒腐蚀性燃烧性能：点燃、传播、自熄、释放量、毒腐蚀性3.2 测试标准及法规测试标准及法规北京理工大学北京理工大学In the area of fire test standards,the three most important international bodies：International Orga
9、nization for Standardization(ISO）International Electrotechnical Commission(IEC)International Maritime Organization(CEN)European Committee for Standardization CENAmerican Society for Testing and Materials ASTMNational Fire Protection Association-NFPA National Institute of Standards and Technology NIS
10、T北京理工大学北京理工大学3.2 测试标准及法规测试标准及法规建筑材料燃烧性能分级方法 GB-8624-1988建筑材料不燃性试验方法 GB-5464-1985 建筑材料难燃性试验方法GB-8625-1988 建筑材料可燃性试验方法GB-8626-1988 建筑材料燃烧或分解的烟密度试验方法 GB-8627-1988 建筑材料热释放速率试验方法 GB/T16172-1995 表表3-1 3-1 建筑材料建筑材料燃烧性能测试标准燃烧性能测试标准 北京理工大学北京理工大学3.2 测试标准及法规测试标准及法规电线电缆燃烧性能试验方法 GB-2951.19-82 电线电缆燃烧试验方法 总则GB 126
11、66.1-90电线电缆燃烧试验方法 单根电线电缆垂直燃烧试验方法GB 12666.2-90电线电缆燃烧试验方法 单根电线电缆水平燃烧试验方法GB 12666.3-90电线电缆燃烧试验方法 单根电线电缆倾斜燃烧试验方法GB 12666.4-90电线电缆燃烧试验方法 成束电线电缆燃烧试验方法GB 12666.5-90电线电缆燃烧试验方法 电线电缆耐火特性试验方法GB 12666.6-90电线电缆燃烧试验方法 烟浓度试验方法GB 12666.7-90表表3-2 3-2 电子电器领域材料或产品燃烧能测试标准电子电器领域材料或产品燃烧能测试标准 北京理工大学北京理工大学3.2 测试标准及法规测试标准及法
12、规电子、电工产品着火危险试验标准号灼热丝试验法和导则GB-5169.4-1985针焰试验法GB-5169.5-1985用发热器的不良接触实验法GB-5196.6-1985本生灯型火焰试验法GB-5169.7-1985表表3-3 3-3 电子电器领域材料或产品燃烧性能测试标准北京理工大学北京理工大学3.2 测试标准及法规测试标准及法规塑料燃烧性能实验方法标准号 氧指数法 GB/T 2406-1993炽热棒法GB 2407-1980 水平燃烧法 GB 2408-1980 垂直燃烧法 GB 4609-1984 点着温度的测定 GB 4610-1984 烟密度法 GB 8323-1987 闪点和自燃点
13、的测定 GB 9343-1988 泡沫塑料燃烧性能试验方法 水平燃烧法 GB 8332-1987 硬泡沫塑料燃烧性能试验方法 垂直燃烧法 GB 8333-1987 表表3-4 3-4 塑料塑料燃烧性能测试标准燃烧性能测试标准 北京理工大学北京理工大学3.2 测试标准及法规测试标准及法规纺织织物燃烧性能试验方法 标准号 氧指数法 GB 5454-1997 垂直法 GB 5455-1997 垂直向试样火焰蔓延性能的测定 GB 2408-1980 表表3-5 3-5 织物织物燃烧性能测试标准燃烧性能测试标准 北京理工大学北京理工大学3.2 测试标准及法规测试标准及法规饰面型防火涂料防火性能分级及试验
14、方法标准号防火性能分级GB 15442.1-1995大板燃烧法 GB/T 15442.2-1995隧道燃烧法 GB/T 15442.3-1995小室燃烧法 GB/T 15442.4-1995表表3-6 3-6 防火涂料防火涂料燃烧性能测试标准燃烧性能测试标准 北京理工大学北京理工大学3.2 测试标准及法规测试标准及法规北京理工大学北京理工大学3.2 测试标准及法规测试标准及法规北京理工大学北京理工大学3.2 测试标准及法规测试标准及法规公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识 GB 20286 2006Requirements and mark on b
15、urning behavior of fire retarding products and subassemblies in public place 目次目次前言前言1 范围范围2 规范性引用文件规范性引用文件3 术语和定义术语和定义4 分类、分级与命名分类、分级与命名5 燃烧性能要求燃烧性能要求6 标志标志7 试验报告试验报告附录附录 A、B、C、D北京理工大学北京理工大学3.2 测试标准及法规测试标准及法规阻燃性能等级依据标准判定指标阻燃1级（织物）GB/T 5454GB/T 5455GB/T 8627GB/T 20285a)氧指数 32.0b)损毁长度150mm，续燃时间5s，阴燃时
16、间5s；c)燃烧滴落物未引起脱脂棉燃烧或阴燃；d)烟密度等级（SDR）15e)产烟毒性等级不低于ZA2级。阻燃2级（织物）GB/T 5455GB/T 20285a)损毁长度200mm，续燃时间15s，阴燃时间15s；b)燃烧滴落物未引起脱脂棉燃烧或阴燃；c)产烟毒性等级不低于ZA2级。注：氧指数试验熔融织物除外。公共场所阻燃织物的燃烧性能技术要求公共场所阻燃织物的燃烧性能技术要求 北京理工大学北京理工大学3.2 测试标准及法规测试标准及法规北京理工大学北京理工大学材料科学与工程学院材料科学与工程学院阻燃性能等级产品类别依据标准判定指标阻燃1级（塑料/橡胶）电器类阻燃塑料/橡胶制品音频、视频制品
17、（外壳）GB/T 16172GB/T 11020GB/T 8627a)热释放速率峰值150 kW/m2b)FV-0 级；c)烟密度等级（SDR）75信息技术设备（外壳）GB/T 16172GB/T 4943GB/T 8627a)热释放速率峰值150 kW/m2b)V-0 级；c)烟密度等级（SDR）75家电外壳、电器附件及管道GB/T 16172GB/T 2408GB/T 8627a)热释放速率峰值150 kW/m2b)FV-0 级；c)烟密度等级（SDR）75阻燃2级（塑料/橡胶）电器类阻燃塑料/橡胶制品音频、视频制品（外壳）GB/T 11020FV-1 级信息技术设备（外壳）GB/T 49
18、43V-1 级家电外壳、电器附件及管道GB/T 2408FV-1级 注：热释放速率试验的辐射热流为：50 kW/m2。公共场所阻燃塑料和橡胶制品的燃烧性能技术要求公共场所阻燃塑料和橡胶制品的燃烧性能技术要求 北京理工大学北京理工大学3.2 测试标准及法规测试标准及法规阻燃性能等级产品类别依据标准判定指标阻燃1级（泡沫塑料）阻燃泡沫塑料GB/T 16172GB/T 8333GB/T 8627GB/T 20285a)热释放速率峰值150 kW/m2b)FV-0 级；c)烟密度等级（SDR）75d)产烟毒性等级不低于ZA2级阻燃2级（泡沫塑料）阻燃泡沫塑料GB/T 8333?GB/T 20285a)
19、热释放速率峰值150 kW/m2b)产烟毒性等级不低于ZA3级 注：热释放速率试验的辐射热流为：50 kW/m2。公共场所阻燃泡沫塑料的燃烧性能技术要求公共场所阻燃泡沫塑料的燃烧性能技术要求 北京理工大学北京理工大学阻燃性能等级产品类别试验方法判定指标阻燃1级（家具/组件）软垫家具附录BGB/T 17927a)热释放速率峰值150 kWb)5 min 内放出的总能量30 MJ；c)最大烟密度75%；d)无有焰燃烧引燃或阴燃引燃现象组件/其他家具附录Ca)热释放速率峰值150 kWb)5 min 内放出的总能量30 MJ；c)最大烟密度75%阻燃2级（家具/组件）软垫家具附录BGB/T 1792
20、7a)热释放速率峰值250 kWb)5 min 内放出的总能量40MJ；c)试件未总体燃烧；d)无有焰燃烧引燃或阴燃引燃现象组件/其他家具附录Ca)热释放速率峰值250 kWb)5 min 内放出的总能量40 MJ；c)试件未总体燃烧 注：热释放速率试验的辐射热流为：50 kW/m2。公共场所阻燃家具及组件的燃烧性能技术要求公共场所阻燃家具及组件的燃烧性能技术要求 北京理工大学北京理工大学3.2 测试标准及法规测试标准及法规阻燃性能等级依据标准判定指标阻燃1级（电线/电缆）GB/T 20285a)炭化高度 2.5 m；b)烟密度（最小透光率）60%；c)产烟毒性等级不低于ZA2级阻燃2级（电线
21、/电缆）a)炭化高度 2.5 m；a)烟密度（最小透光率）20%；b)产烟毒性等级不低于ZA3级表表3-11 3-11 公共场所阻燃电线电缆的燃烧性能技术要求公共场所阻燃电线电缆的燃烧性能技术要求 （1）塑料点着温度的测定）塑料点着温度的测定GB 4610-84塑料燃烧性能试验方法塑料燃烧性能试验方法-点着温度的测定点着温度的测定北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试 定义：定义：在规定的试验条件下，从材料中分解放出的可燃 气体，经外火焰点燃并燃烧一定时间的最低温度。试样制备：试样制备：粒度0.5-1.0mm 试验设备：试验设备：150-450任何点恒定（2）点火
22、器（喷嘴内径0.8mm，火焰高度10-15mm）试验步骤：试验步骤：设定温度，装样（1g）、盖盖子并启动秒表，点火器火焰位于盖口2 mm上方晃动。北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试判据：判据：盖口上5 min内出现连续5s以上的火焰的最低温度 （并将其修约到10的倍数），即为材料的点着温度试验报告：试验报告：材料的鉴别特征 （名称、牌号、批号、生产厂等）；试样的制备及试样重量；试验中观察到的现象（烟气、溢出、火焰颜色等)；试验结果；试验日期及试验人员。北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试（2）极限氧指数的测定）极限氧指数的测定G
23、B/T 2406-93 塑料燃烧性能试验方法氧指数法塑料燃烧性能试验方法氧指数法ASTM D 2863-91 PlasticsDetermination of flammability by oxygen index北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试自支撑塑料自支撑塑料试样：（试样：（70-150mm70-150mm）6.5mm6.5mm 3mm3mm；判据：；判据：3min，5cm北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试纺织织物试样：纺织织物试样：150mm150mm 50mm50mm；判据：；判据：2min，4cm北京理工大学北
24、京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试极限氧指数的定义：极限氧指数的定义：在规定的试验条件下，在氧、氮混合气流中，测定刚好维持试样燃烧规定时间或距离所需的最小的氧浓度，称为极限氧指数（LOI/%）。阻燃配方的初选；阻燃协同效应研究；阻燃机理的研究等。目前氧指数法不仅限于塑料(包括薄膜和泡沫塑料)，而且在纤维织物、橡胶等方面都已经得到广泛的应用。北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试LOI测试方法提要：测试方法提要：将试样垂直固定在燃烧筒中，使氧、氮混合气流由下向上流过，点燃试样顶端，同时记时和观察试样燃烧长度，与所规定的判据相比较。在不同的氧浓度中
25、试验一组试样，测定塑料刚好维持平稳燃烧时的最低氧浓度，用混合气中氧含量的体积百分数表示。北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试类型 型式 长/mm 宽/mm 厚/mm 用途 基本尺寸 极限偏差 基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差自撑材料 80-150-10 0.5 40.25 用于模塑材料 100.5 用于泡沫材料 10.5-用于原厚的片材 70-150 6.530.25 用于电器用模塑料或片材 非自撑材料 140-55210.5-用于软片或薄膜等 塑料样品尺寸塑料样品尺寸 表表3-12 LOI 3-12 LOI 试样尺寸试样尺寸 北京理工大学北京理工大学3.3 点
26、燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试 调节混合气体：确定O2、N2浓度；流速4010mm/s.点火源：丙烷、丁烷、石油液化气、煤气、天然气等可燃气体（火焰长度164mm）。点火：A法顶端点燃法；B法扩散点燃法。火焰作用时间最长为30s.北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试试样型式 点燃方式 评价准则（两者取一）燃烧时间，s 燃烧长度 A法 180 超过上标线（50mm）B法 超过下标线（60mm）B法 燃烧长度超过下标线(100mm)判据：表3-13 GB/T 2406-93确定LOI判据 注意：注意：结构、温度、湿度、气体速度等的影响结构、温度、湿度、气体速度等
27、的影响 记录记录LOILOI及燃烧特性，例如：熔滴、烟灰、及燃烧特性，例如：熔滴、烟灰、结炭、膨胀、灼烧及余辉等现象。结炭、膨胀、灼烧及余辉等现象。北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试 聚合物结构对LOI的影响 1974年，DWVan Krevelen等首先提出了聚合物LOI、炭化倾向与聚合物结构之间的三个经验公式：式一：LOI=8000/hf 0.184M/10(O2)式中：hf 比燃烧热，即Hf/M（Hf为摩尔燃烧热，M为聚合物结构单元的分子量）(O2)-聚合物的结构单元完全燃烧所需氧分子的摩尔数北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄
28、性测试影响氧指数的因素影响氧指数的因素 式二：LOI=(17.5+0.4 CR)/100 （注意：该式仅对不含卤素的聚合物适用）式中：CR-热解成炭量CR=i(CFT)i 1200/M，(CFT)i 成炭倾向，其定义为每个结构单元产炭量除以12（碳的原子量），也就是聚合物每个结构单元变成的残炭中等价的碳原子数。式三：LOI 0.60 0.425CP(当CP1)式中：CP-组成参数，CP=H/C 0.65(F/C)1/3 1.1(Cl/C)1/3当CP1 时：LOI 0.175北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试For Example:Polycarbonate,
29、C16H14O3,H/C=0.875,CP=0.875，M=254.3，CR=24(O2)=18，C16H14O3+18O2=16CO2+7H2OPC各结构基团对成炭贡献值：基团 2Ar-C(CH3)2-O-O-CO-CFT8-3 00按LOI=8000/hf 0.184M/10(O2)=0.184254.3/1018=0.26按LOI=(17.5+0.4 CR)/100=(17.5+0.424)/100=0.27按LOI 0.60 0.425CP 0.60 0.4250.875 0.23文献中PC的LOI试验值在0.25-0.28之间。北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性
30、及自熄性测试 温度对LOI的影响 温度指数TI(Temperature Index)在LOI随温度升高而下降的关系曲线上，被测试材料的LOI下降到21%或20.8%（正常大气中氧的浓度）所对应的环境温度，定义为温度指数。IT的重要含义 TI表明了温度对材料自熄性难易的影响。材料之间相互比较时，TI越高表明材料抵抗环境温度升高导致起火的自熄能力越强。北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试 温度指数的定义 北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试 温度/材料室温 100 140170 200 TI硬质PVC 47.639.837.435.8
31、34.5778.6*软质PVC 24.4 21.0 19.7 18.917.2 99.2 表表3-14 3-14 PVCPVC氧指数及温度指数数据氧指数及温度指数数据 湿度对LOI的影响 气流速度的影响*是由曲线拟合外推得到的结果 北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试（3）UL 94塑料材料可燃性测试塑料材料可燃性测试（ANSI/UL 94 Test for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances）Underwriters Laboratories Inc.(UL
32、)founded in 1894,is an independent,notfor-profit organization that offers product safety certification programs to determine that products meet nationally recognized safety standards.UL is the leader in third-party product certifications in the U.S.and the largest in North America.UL also offers qua
33、lity assessment services for facility registration.UL serves more than 40,000 client companies globally.The UL Mark the American Mark of Safety is the most accepted,trusted and recognized safety certification mark in the United States.（ANSI=American National Standards Institute）北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自
34、熄性测试点燃性及自熄性测试3 inch=76.2mm5 inch=127mm北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试分级：分级：-火源撤离后火源撤离后2s内熄灭内熄灭 -燃烧距离燃烧距离 100mm -燃烧距离燃烧距离 100mm 报告报告燃烧速度（燃烧速度（mm/min）塑料燃烧性能实验方法塑料燃烧性能实验方法 水平燃烧法水平燃烧法 GB 2408-80GB 2408-80北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试 水平燃烧测试，材料分级94HB （Horizontal Burning Test for Classifying Mater
35、ials 94HB）试样（一组3个）Test Specimens(a set of 3 specimens)127mm length,12.7mm width,maximum thickness 12.7mm,minimum thickness 3.18mm 0.13mm.判据（Test Criteria）A burning rate 38.1mm/min(over a 76.2 mm span for specimens having a thickness of 3.05-12.7mm)or A burning rate 76.2mm/min(over a 76.2 mm span for
36、 specimens having a thickness less than 3.05mm,or Cease to burn before the 102mm reference mark.北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试 Thin Material Vertical Burning Test：VTM-0,VTM-1,or VTM-2 Vertical Burning Test for Classifying Materials 94-5VA or 94-5VB北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试 UL-94垂直燃烧（Ver
37、tical Burning Test for Classifying Materials 94V-0,94V-1,94V-2）UL-94垂直燃烧实验是国际上广泛采用的美国保险业实验室塑料燃烧性能实验方法之一。可以给出试样在测试条件下点燃、熔滴及自熄的性能。标准试样尺寸：3.2mm（或2.4mm，或1.6mm，或0.8mm）12.7mm127mm。每组试样5个，每个试样被分别点燃两次，每次点火10s。撤去点火源后，记录有焰、无焰燃烧时间及有否有焰熔滴产生。北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试试样燃烧行为 级 别 V-0 V-1 V-2 每个试样每次离火后有焰燃烧时
38、间（s）不大于 103030每组5个试样10次点火离火后有焰燃烧时间（s）不大于 50 250 250 每个试样第二次点火离火后无焰燃烧时间（s）不大于 30 6060每个试样有焰燃烧或无焰燃烧蔓延到夹具的现象 无 无 无 每个试样滴落物引燃医用脱脂棉现象 无 无 有表表3-14 UL-943-14 UL-94垂直燃烧分级（垂直燃烧分级（GB 2408-80GB 2408-80）北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试TABLE Fire-Retardant Polypropylene(FR-PP)
39、TypeAdditiveBurning behaviorUL-94(1/16 in.)Loading(wt%)CompositionA30Deca(20%)+Sb2O3(10%)Nondripping of flaming materialV-0B4Melamine hydrobromide(3.5%)+2,3dimethy,2,3diphenyl butane(0.25%)+Sb2O3(0.25%)or Basic bismuthDripping of flaming materialV-2C30APP(20%)+Ethylenurea-formaldehyde polycondensate
40、(10%)IntumescentV-0举例：燃烧方法的应用举例：燃烧方法的应用The Oxygen Index Method in Fire Retardance Studies of Polymeric Materials北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试TABLE OI as a Function of Ignition TimeIgnition time/sOIA（Nondripping）B（Dripping）C（Intumescent）527.029.436.4727.130.037.01027.430.037.21527.029.036.8样品截面积
41、990mm2ASTM D 2863-91规定规定1522.8 mm2 北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试 上图给出OC（Oxygen concentration）-SQT关系曲线，曲线分为两个连续阶段。注意：转折点为不稳定燃烧到稳定燃烧的转折，通常该点发生在60s，与聚合物类型及阻燃剂种类有关。OC等于OI是标准定义的SQT=3min或5cm，该点位于曲线的第二个阶段。注意：OI仅比转折点对应的OC大一点。北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试 点燃氧指数（IOI，ignition oxygen index）是SQT=0（Extr
42、apolation外推）对应的OC值，其物理意义为超过这一最低氧浓度材料能够被点燃。IOI指示材料被点燃的难易。北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试 燃烧氧指数（BOI）：在该OC下，材料可以最低燃烧速度发生燃烧。外推BR（burning rate）与OC曲线到BR=0，所对应的OC。北京理工大学北京理工大学3.3 点燃性及自熄性测试点燃性及自熄性测试TABLE Burning Characteristics in the OITSampleSQTOIOC(%)IOIOC(%)BOIOC(%)BR102cm/(s OC%)(s)OC(%)PET2020.120.
43、416.517.10.58PET+2%P2024.025.121.821.81.17PET+4%P1126.327.621.8-PP1217.217.716.017.01.67FR-PP(A)2623.626.320.025.00.67FR-PP(B)3327.527.522.623.53.08FR-PP(C)3031.532.118.024.00.63（1 1）饰面型防火涂料防火性能分级及试验方法）饰面型防火涂料防火性能分级及试验方法 隧道燃烧法隧道燃烧法 GB/T 15442.3-1995 北京理工大学北京理工大学3.4 火焰传播性能及测试火焰传播性能及测试试样：试样：基材为一级五层胶合板
44、，基材为一级五层胶合板，600mm 90mm 5mm 涂料湿涂覆比涂料湿涂覆比 500g/m2石棉标准板石棉标准板(a)(a)：600mm 90mm（68）mm，FSR=0橡树木标准板橡树木标准板(r)(r)：600mm 90mm（8 10）mm，FSR=100测试：测试：校准，获得校正常数校准，获得校正常数 K=100（Lr-La）测试试件测试试件(s)4min，测定试件的火焰传播距离，测定试件的火焰传播距离L（cm）计算：计算：FSR=K（Ls-La）一级一级饰面型防火涂料饰面型防火涂料：FSR 25 二级二级饰面型防火涂料：饰面型防火涂料：FSR 75 北京理工大学北京理工大学3.4 火
45、焰传播性能及测试火焰传播性能及测试（2）隧道法隧道法(ASTM E84建筑材料表面燃烧特性标准测试方法建筑材料表面燃烧特性标准测试方法)隧道炉：隧道炉：610mm 305mm 7620mm；试样：；试样：7320mm 514mm测试测试10min；火焰传播指数；火焰传播指数FSI、烟传播指数、烟传播指数SSI 北京理工大学北京理工大学3.4 火焰传播性能及测试火焰传播性能及测试北京理工大学北京理工大学3.4 火焰传播性能及测试火焰传播性能及测试 ASTM E-84 是测量建筑材料火焰传播速率及烟密度的相对试验方法。属于中型试验方法，已广泛被建筑法规所采纳，作为规范内装饰材料的标准。类似的标准有
46、：NFPA 255、UL 723、GB/T 15442.3-1995。装置：610mm305mm7620mm试验箱（隧道炉），一端装有点火源（2个天然气喷灯88kW），另一端装有测烟的光电系统。试样：长7320mm，宽514mm.，置于试验箱顶部。测试进行10min，测试试样火焰传播指数FSI及烟传播指数SSI。测试结果与红橡木（火焰传播指数100）比较，FSI=25，SSI=50的结果表示为25/50级或A级。北京理工大学北京理工大学3.4 火焰传播性能及测试火焰传播性能及测试3.5 热释放速率及测试热释放速率及测试 Much recent fire test work has focuse
47、d on heat release rate apparatus.Rate of heat release determines the size of a fire.Heat release rate data are key to computer fire models.The first practical heat release rate apparatus was developed by Professor Edwin Smith at Ohio State University.ASTM E-1354:A more sophisticated apparatus-the co
48、ne calorimeter was subsequently developed at NIST.A key feature of the NIST work is the recognition that for most materials the amount of heat released per unit of oxygen consumed is nearly a constant.北京理工大学北京理工大学用氧消耗量热仪测试材料、产品热及烟释放的标准用氧消耗量热仪测试材料、产品热及烟释放的标准试验方法试验方法 ASTM E-1354 北京理工大学北京理工大学3.5 热释放速率及
49、测试热释放速率及测试北京理工大学北京理工大学3.5 热释放速率及测试热释放速率及测试仪器基本结构仪器基本结构氧消耗原理：氧消耗原理：对大多数聚合物材料，燃烧时消耗单位对大多数聚合物材料，燃烧时消耗单位 质量氧气时的燃烧热为质量氧气时的燃烧热为13.l土土4kJ。只要精确测定材料在燃烧时的耗氧量，即可获得只要精确测定材料在燃烧时的耗氧量，即可获得准确的热释放速率。准确的热释放速率。热辐射功率范围：热辐射功率范围：10 110 kWm2样品尺寸：样品尺寸：100100mm，厚度不大于，厚度不大于50mm北京理工大学北京理工大学3.5 热释放速率及测试热释放速率及测试北京理工大学北京理工大学3.5
50、热释放速率及测试热释放速率及测试E -耗氧燃烧热，燃料与氧完全燃烧时反应掉每克耗氧燃烧热，燃料与氧完全燃烧时反应掉每克 氧所产生的热量，单位氧所产生的热量，单位 kJ/gkJ/g。Hc-燃烧热，单位燃烧热，单位 kJ/molkJ/mol或或 kJ/gkJ/gr0 -氧与燃料完全燃烧时的计量比氧与燃料完全燃烧时的计量比0ccHHEr，燃料反应的氧的量反应的燃料量甲烷完全燃烧的反应式：甲烷完全燃烧的反应式：CH4+2O2 CO2+2H2O燃料燃烧热燃料燃烧热kJ/g 聚合物kJ/g O2kJ/g 聚合物kJ/g O2甲烷50.0112.54PET22.0013.21正丁烷45.7212.78PC2
