GBT8332泡沫塑料燃燒性能試驗方法

水平燃燒法

相關儀器：

PMSC-3泡沫塑料垂直水平燃燒試驗機

GBT8332/3泡沫塑料垂直水平燃燒試驗機

1、范圍

本標準規(guī)定了采用水平燃燒法測定泡沫塑料的燃燒性。

本標準適用于實驗室條件下評定按ISO 845：1985測定的密度小于250kg/m²的泡沫塑料小試樣在小火焰下的水平燃燒性能。

本標準不作為評定實際使用條件下著火危險性的依據(jù)。

2、規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的新版本。凡是不注日期的引用文件，其新版本適用于本標準。

GB/T 18441-2008 塑料 符號和縮略語 第1部分：基礎聚合物及其特征性能（ISO 1043-1：2001，IDT）

GB/T2918-1998 塑料試樣狀態(tài)調節(jié)和試驗的標準環(huán)境（idt ISO 291：1997）

GB/T6342-1996 泡沫塑料與橡膠線性尺寸的測定（idt ISO 1923：1981）

ISO 845：1985 泡沫塑料和橡膠——表觀（體積）密度的測定

ISO 10093：1998 塑料——燃燒試驗——標準火源

ISO/IEC 13943：2000 防火安全——詞匯表

3、術語和定義

ISO/IEC 13943：2000中確立的以及下列術語和定義適用于本標準。

3.1

余焰時間：afterflame time

在特定試驗條件下，材料在移開火源后的火焰持續(xù)時間。

3.2

余輝時間 afterglow time

在特定試驗條件下，材料在移開火源和/或火焰熄滅后的輝光持續(xù)時間。

4、試驗的說明

試驗說明參見附錄B。

5、儀器

5.1 驗室通風櫥

內部體積不少于0.5m³，箱體應能觀察進行中的試驗并且通風良好使得燃燒有正常的空氣熱循環(huán)通過試樣。箱體內壁應為暗色，在試樣位置放置一個測光器，面向箱體后壁，所記錄的光照度不超過20 1x。為安全及便利，本櫥柜（可*關閉）應配置排氣裝置，如排氣扇，以去除可能有毒的燃燒產(chǎn)物。

注：可供燃燒的氧氣供氧氣供應量通常對這些燃燒試驗是很重要的。當用本方法進行的試驗燃燒時間延長時，可能需要超過0.5m³的箱體以便得到可再現(xiàn)結果。

5.2 本生燈

按ISO 10093:1998的規(guī)定，筒身長（100±10）mm，內徑（9.5±0.3）mm。筒身應不帶尾部裝置，如穩(wěn)定器。

5.3 本生燈翼頂

翼頂開口的內部長度為（48±1）mm，內部寬度為（1.3±0.05）mm（見圖1）。

5.4 托網(wǎng)

長約215mm，寬約75mm，端部完成直角、高度13mm，如圖2所示。托網(wǎng)上帶有由直徑0.8mm的不銹鋼絲制成的邊長6.4mm的網(wǎng)格。每一個試樣應使用不同的托網(wǎng)，除非在試驗前燒掉托網(wǎng)上所有殘余物。

5.5 托網(wǎng)支架

由兩個鐵架組成，帶可調節(jié)至所需角度與高度的夾具，或者是如圖3所示的由鋁或鋼制成的滿足以下條件的托網(wǎng)支架：

——托網(wǎng)的軸向水平度應在1°范圍之內；

——試樣前端應在本生燈翼頂上方（13±1）mm處（見圖4）；

——試樣上、下方空間不應阻塞；

——有合適的裝置使本生燈能放置到相對于試樣合適的位置，shou選滑動裝置與止動器，使得本生燈能快速靠近與離開試樣；

——試樣托網(wǎng)與箱體前、后、兩邊的距離相同，位于箱體底部上方（175±25）mm處。

注：為保證翼頂開口的寬度*，在長度方向可以加一個（1.3±0.05）mm的鐵絲網(wǎng)或格櫥。

5.6 兩個計時裝置

精確至秒。

5.7 量具

小刻度1mm。

5.8 氣源

工業(yè)級甲烷氣，純度不低于98%，熱值為（37±1）MJ/m³，帶調節(jié)器與壓力表以保證氣流均勻。

其他熱值為（37±1）MJ/m³的混合氣源或熱值為（94±2）MJ/m³的丙烷氣也能得到相近 結果。在有爭議時，應選擇工業(yè)級甲烷氣。

5.9 壓力計與氣體流量計

根據(jù)所使用的燃氣進行校準并且能讀出表1中的值。

表 1 氣源

5.10 指示棉花

由干燥的100%脫脂棉制成，質量不超過0.08g。

5.11 干燥器

含無水氯化鈣或其他干燥劑，能確保在溫度（23±2）℃下相對濕度不超過20%。

5.12 狀態(tài)調節(jié)室或恒溫恒濕室

能保持溫度（23±2）℃及相對濕度50%±5%。

5.13 空氣循環(huán)烘箱

換氣次數(shù)不少于每小時5次，并能保持（70±2）℃或其他雙方商定的溫度。

5.14 測微計

用于測量試樣厚度，帶一個面積為650mm2的測量頭，壓力為（0.175±0.035）kPa。

6、試樣

6.1 所有試樣應從材料有代表性的樣品上切割（片材或終產(chǎn)品）。切割完成后，應注意去除表面灰塵與顆粒。切割邊緣應平整。

6.2 標準試樣為（150±1）mm長，（50±1）mm寬，超過13mm厚的材料應制成（13±1）mm，一邊帶表皮。材料厚度小于或等于13mm的，不必去除表皮，以原試驗，低不得小于5mm.如果需試驗帶有膠黏劑的材料，只能使用一面帶膠黏劑的試樣。

注：不同厚度密度、各向異性材料不同取樣方向的試驗結果不能相互比較。

6.3 為試驗準備不少于20塊試樣，其中包括為2日3所述樣品或遇到A3情況附加的10個樣品。

6.4 在距試樣一端25mm、60mm和125m的整個寬度上各劃一條標線。

6.5 一面帶高密度表面（表皮）的試樣應該面朝下試驗，一面帶膠黏劑的試樣應該面朝上試驗。

7、狀態(tài)調節(jié)

7.1 試樣的狀態(tài)調節(jié)

7.1.1 試樣應在制作完成24h后進行狀態(tài)調節(jié)。

7.1.2 在溫度（23±2）℃和相對度50%士5%環(huán)境下，調節(jié)兩組各5個試樣不少于48h，其中一組是為B.2、B.3或A..3所述復試情況準備。

7.1.3 在（70±2）℃調節(jié)兩組各5個試樣（168±2）h，隨后放入干燥器不少于4h冷卻至室溫。其中一組是為如B.2、B.3或A.3所述復試情況準備。

注：在各方同意的情況下，可采用其他熱老化時間與溫度。

7.1.4 所有試樣應在溫度15℃～35℃、相對濕度45%～75%的實驗室條件下試驗。

7.2 棉花的狀態(tài)調節(jié)

在試驗前，將指示棉花放置于干燥狀態(tài)中不少于48h。

8、試驗步驟

8.1 火焰的調節(jié)

8.1.1 確認通風櫥風扇已關。

8.1.2 使用如圖5所示的調節(jié)裝置為氣源，調節(jié)燃氣流速與輸送壓力至表1所列值，在遠離試樣置調節(jié)帶冀頂?shù)谋旧鸁?，以提供高度為?8±2）mm的藍色火焰，通過調節(jié)本生燈的氣流速率與氣閥直到出現(xiàn)（38±2）mm高的帶黃色焰尖的藍色火焰，然后加大空氣供應，直到黃色焰尖消失，在柔和光線中測量火焰高度，必要時重新調節(jié)。

當使用丙烷氣時，調節(jié)燃氣流速與輸送壓力至表1所列值。該火焰有黃色焰尖。

注：火焰不穩(wěn)定或末梢較高可能是因為翼頂開口的空間不合理。

8.2 試樣支撐架的調節(jié)

將一個干凈的試樣架托網(wǎng)放在支撐架上，使試樣的下表面處于本生燈翼頂端面上方（13±1）mm處，如圖4所示，本生燈與支撐架的相對位置是：當點燃本生燈時，火焰長邊的一個邊緣和試樣端線吻合，另一個邊緣擴展到試樣上，如圖4所示。翼頂?shù)闹行膽谠嚇拥闹行木€下。

8.3 指示棉花的放置

從干燥器中取出0.08g指示棉花，攤薄至大約75mm×75mm區(qū)域并且未壓縮大厚度為6mm。將棉花放置在試樣托網(wǎng)前端向上部分的下方，如圖3所示。

8.4 試樣的放置

以如下方式將試樣放在托網(wǎng)上：

a）將有劃線的一面朝上；

b）將靠近60mm標線遠的一端與試樣托網(wǎng)向上彎曲13mm的部分接觸；

c）軸向與托網(wǎng)軸向平行。

8.5 燃燒步驟

8.5.1 迅速將本生燈放置在試樣托網(wǎng)前端向上部分的下方并同時開啟*個計時裝置。

8.5.2 立即關閉通風櫥面板（如果未關）僅沿著面板底部留下一個小的空氣縫[例如（50±10）mm]。

8.5.3 點火60s后，移開本生燈至離試樣100mm或更遠處。

8.5.4 無論燃燒是發(fā)生在試樣的底部、頂部或邊緣，當火焰或陰燃前沿到達25mm標線時開始第二個計時器。

8.5.5 當火焰或陰燃前沿到達60mm標線時，或當試樣在60mm標線前停止燃燒或陰燃時，停止*個計時器。

8.5.6 當試樣火焰或陰燃前沿到達125mm標線時，或當試樣在125mm標線前停止燃燒或陰燃時，停止第二個計時器。

8.5.7 觀察指示棉花是否被火焰滴落物引燃。

8.5.8 滴落物使本生燈火焰產(chǎn)生明顯變化時，該試樣所做的試驗作廢在清洗本生燈和翼頂后，換上一條新試樣。

8.5.9 開啟通風櫥風扇，排空煙霧后，取出試樣與試樣托網(wǎng)。

8.6 測量

8.6.1 燃燒距離（L_d）：指25mm標線到火焰或余輝燃燒前沿停止的位置，以mm表示。如果火焰在25mm標線前熄滅，記錄Ld=0。

8.6.2 燃燒時間（t_b）：由第二個計時器測量的時間，以秒表示。從火焰或余輝燃燒前沿通過25mm標線到火焰或余輝燃燒前沿通過125mm標線。

8.6.3 自熄時間（t_e）：當火焰或余輝燃燒前沿未通過60mm標線時，由*個計時器測量的時間，以秒表示，指的是施加60s火焰后的持續(xù)燃燒或余輝燃燒時間，這是余焰時間和余輝時間的總和。

8.7 某些試樣可能在施加的火焰上卷縮而不著火，在這種情況下試驗結果無效，此時需補充一些試樣以得到10個有效試驗結果。若補充的試樣在施的火焰上仍卷縮面不著火，本試驗方法不適合于評定該材料。

8.8 下一次試驗準備

8.8.1 如果要重復使用試樣托網(wǎng)，應燃燒并清洗掉試樣托網(wǎng)上的殘留物，在使用前冷卻至室溫。

8.8.2 檢查本生燈、翼頂?shù)那鍧崳匾獣r作清洗。

8.8.3 每進行5次試驗應校（見8.1.2）尺寸1次。

8.8.4 關閉通風櫥的風扇，重復82到8.5操作為下一批試樣作準備。

9、計算

9.1 如果火焰越過125mm標線，計算燃燒速率v，單位為mm/min，按式（1）計算：

式中：

v——燃燒速率，單位為毫米每分鐘（mm/min）；

t_b——燃燒時間，單位為秒（s）。

9.2 如果火焰未燃燒至125mm標線，但通過60mm標線，計算燃燒速率v，單位為mm/min，按式（2）計算：

v—燃燒速率，單位為毫米每分（mm/min）；

Ld——燃燒距離，單位為毫米（mm）；

tb——燃燒時間，單位為秒（s）。

9.3 計算并記錄環(huán)境處理條件下每組5個樣品的平均值。

10、精密度

本試驗方法的精密度由于實驗室間數(shù)據(jù)尚未得到，故還不知曉。在收到實驗室間數(shù)據(jù)后，等下次修訂時，將加進有關精密度的說明（附錄C提供了ISO標準精密度數(shù)據(jù)）。

11 試驗報告

試驗報告應包括以下內容：

a）本標準號；

b）受試材料的詳細說明生產(chǎn)廠家，批號以及其他鑒別特征；

c）材料公稱的表觀密度；

d）試樣的厚度；

f試樣是否帶有膠粘劑；

g）各向異性材料的取樣方向；

h）狀態(tài)調節(jié)條件；

i）試驗前試樣處理情況，但不包括切割、梳理和狀態(tài)調節(jié)；

j）每個試樣的試驗值，包括：

——燃燒距離（L_d）；

——燃燒時間（t_b）；

——自熄時間（t_e）；

——余焰時間（僅用于附錄A）；

——余輝時間（僅用于附A）；

——燃燒速率（v）（同時用于附錄A中HBF分級）；

——指示棉花是否被引燃；

——如果不是使用甲烷氣時，所使用的燃氣；

——任何非正常燃燒的細節(jié)；

k）試驗日期。