塑料建材制品极限氧指数测定仪

塑料建材制品极限氧指数测定仪电源要求：AC220（+10% ）V、50HZ大使用功率：50W点火器：有一根金属管制成、尾端有内径Φ2±1mm 的喷嘴，能插入燃烧筒内点燃试样，火焰长度： 16±4mm ， 大小可调塑料建材制品极限氧指数测定仪按照方法A(见8.2.2)试验I、Ⅱ、Ⅲ、V或Ⅵ型试样时,应在离点燃端50mm处画标线.

扩散点燃试验标线试验V型试样时,标线画在支撑框架上(见图2)。在试验稳定性材料时,为了方便,在离点燃端20mm 和100mm处画标线、如I、Ⅱ、Ⅲ、IV和Ⅵ型试样用B法(见8.2.3)试验时,在离点燃端10mm和60mm处画标线。

7.4 状态调节

除非另有规定,否则每个试样试验前应在温度23℃士2 ℃和湿度50%士5%条件下至少调节88h.

注:含有易挥发可燃物的泡沫材料试样,在23℃±2 ℃和 50%±5%状态调节前,应在鼓风烘箱内处理168h,以除

去这些物质。体积较大这类材料,需要较长的预处理时间。切割含有易挥发可燃物泡沫材料试样的设施需考氧指数oxygen index

通入23 ℃±2 ℃的氧、氮混合气体时,刚好维持材料燃烧的小氧浓度,以体积分数表示。

4原理

将一个试样垂直固定在向上流动的氧、氮混合气体的透明燃烧筒里,点燃试样顶端,并观察试样的

燃烧特性,把试样连续燃烧时间或试样燃烧长度与给定的判据相比较,通过在不同氧浓度下的一系列试

验,估算氧浓度的小值(见8.6)。

为了与规定的小氧指数值进行比较,试验三个试样,根据判据判定至少两个试样熄灭，

5设备

5.1试验燃烧筒

由一个垂直固定在基座上,并可导人含氧混合气体的耐热玻璃筒组成(见图1和图 2)。

优选的燃烧简尺寸为高度(500士50)mm,内径(75~100)mm。

燃烧筒顶端具有限流孔,排出气体的流速至少为90 mm/s.

注:直径0mm,高出燃烧简至少10mm的收缩口可满足要求。

如能获得相同结果,有或无限流孔的其他尺寸燃烧筒也可使用。燃烧筒底部或支撑筒的基座上应

安装使进入的混合气体分布均匀的装置。推荐使用含有易扩散并具有金属网的混合室。如果同类型多

用途的其他装置能获得相同结果也可使用。应在低于试样夹持器水平面上安装一个多孔隔网,以防止

下落的燃烧碎片堵塞气体入口和扩散通道。

燃烧筒的支座应安有调平装置或水平指示器,以使燃烧筒和安装在其中的试样垂直对中。为便于

对燃烧筒中的火焰进行观察,可提供深色背景。

试样用于燃烧筒垂直支撑试样。

对于自撑材料,夹持处离开判断试样可能燃烧到的近点至少15mm，对于薄膜和薄片,使用如所示框架,由两垂直边框支撑试样,离边框顶端20 mm 和100mm处划标线。

夹具和支撑边框应平滑,以使上升气流受到的干扰小。GB/T 2406.2-2009/ISO4589-2:1996

8.6.2按8.4改变氧浓度,并按8.1.4~8.4步骤试验其他试样,氧浓度(体积分数)的改变量为总混合

气体的0.2%(见注),记录co值及相应的反应,直到与按8.6.1获得的相应反应不同为止。

由8.6.1获得的结果及8.6.2类似反应的结果构成NL系列(见附录C第2部分的示例)。

注:当d不是0.2%时,如满足8.6.4的要求,可选该值作为d的起始值。

8.6.3保持d=0.2%,按照8.1.4~8.4的步骤试验四个以上的试样,并记录每个试样的氧浓度c和

反应类型,后一个试样的氧浓度记为c

这四个结果连同由8.6.2获得的后的结果(与8.6.1获得的反应不同的结果)构成Nτ系列的其

余结果,即:

Nτ=N¿+5

(见附录C第2部分.)

8.6.4 按照9.3由NT系列(包括c)后的大个反应计算氧浓度的标准偏差Ã。如果满足条件:

<d<1.5

按照式(1)计算氧指数。另外，

a)如果d<,增加d值,重复8.6.2~8.6.4的步骤直到满足条件,或

b)如果 d>1.5o,减小d值,直到满足条件。除非相关材料标准有要求,d不能低于0.2.

9结果的计算与表示

9.1氧指数

氧指数 OI,以体积分数表示,由式(1)计算:

OI = c+kd

.…...…………*…***(1)

式中:

一按8.6测量及8.6.3记录的N系列中后氧浓度值,以体积分数表示(%),取一位小数;

d一按8.6使用和控制的氧浓度的差值,以体积分数表示(%),取一位小数;9.1氧指数

氧指数 OI,以体积分数表示,由式(1)计算:

OI = c+kd

……………………(1)

式中:

按8.6测量及8.6.3记录的NT系列中后氧浓度值,以体积分数表示(%),取一位小数;

d--按8.6使用和控制的氧浓度的差值,以体积分数表示(%),取一位小数;

k按9.2所述由表4获得的系数。

按8.6.4和9.3计算a值时,OI值取两位小数。

报告OI时,准确至0.1,不修约。

9.2k值的确定

k值和符号取决于按8.6试验的试样反应类型,可由表4按下述的方法确定:

a)若按 8.6.1试样是“○”反应,则个相反的反应(见8.6.2)是“X”反应,当按8.6.3试验

时,在表4的栏,找出与后四个反应符号相对应的那一行,找出NL系列(按8.6.1和

8.6.2获得)中“○”反应的数目,作为该表a)行中“○”的数目,k值和符号在第2、3、4或5栏

中给出。

或

b)若按 8.6.1试样是“X”反应,则个相反的反应是“O”反应,当按8.6.3试验时,在表4的

第六栏,找出与后四个反应符号相对应的那一行,找出NL系列(按8.6.1和8.6.2获得)中

“X”反应的数目,作为该表b)行中“X”的数目,k值在第2、3、4或5栏中给出,但符号相反,查

表4的负号变成正号,反之亦然。

注:k值的确定和OI的计算示例在附录C中给出。主要技术参数：

　　1. 采用进口氧传感器，数字显示氧气浓度无需计算，精度更高更准确，范围0—

　　2. 数字分辨率：±0.1%

　　3. 整机测量精度：0.4级

　　4. 流量调节范围：0-10L/min（60-600L/h）

　　5. 响应时间：＜5S

　　6. 石英玻璃筒：内径≥75㎜ 高300mm

　　7. 燃烧筒内气体流速：40mm±2mm/s 燃烧筒总高450mm

　　8. 压力表精度2.5级，分辨率：0.01MPa

　　9. 流量计：1-15L/min（60-900L/H）可调，精度2.5级

　　10. 试验环境：环境温度：室温～40℃；， 相对湿度：≤70%；

　　11. 输入压力：0.2-0.3MPa

　　12. 工作压力：氮气0.05-0.15Mpa 氧气0.05-0.15Mpa氧气/氮气混合气体入口：包括稳压阀，流量调节阀，气体过滤器和混合室。

　　13. 试样夹可用于软质和硬质塑料、纺织品、防火门等

　　14. 丙烷（丁烷）点火系统，火焰长度5mm-60mm可自由调节

　　15. 气体：工业用氮气、氧气，纯度＞99%；（用户自备）。

　　16. 电源要求：AC220（+10% ）V、50HZ

　　17.使用功率：50W

　　点火器：有一根金属管制成、尾端有内径Φ2±1mm 的喷嘴，能插入燃烧筒内点燃试样，火焰长度： 16±4mm ， 大小可调 自撑材料试样夹：能固定在燃烧筒轴心位置上、并能垂直夹住试样 非自撑材料试样夹：能将试样的两个垂直边同时固定在框架上

　　机箱及部分结构：

　　1. 控制箱：采用数控机床加工成型，钢板喷塑箱体静电采用喷涂，控制部分与试验部分分开控制 。

　　2. 燃烧筒：耐高温石英玻璃管（内径￠75mm，长300mm） 出口内径：φ40mm

　　4. 混合器：采用玻璃珠填充形式，将氧气和氮气均匀混合。（珠φ4.5mm填充高度95mm，一袋）

　　5. 试样夹具：自撑式夹具，并能竖直地夹住试样；（可选配非自撑式式样架），两套式样夹满足不同试验要求；式样夹插接式，安放式样与式样夹更简易

　　7.标配备用玻璃筒，防止意外损毁，满足不间断试验需求； 长杆点火器尾端管孔直径￠2±1mm,点火器火焰长度（5-50）mm可任意调

　　设计标准：GB/T 2406.2-2009

　　符合标准：ASTM 2863, ISO 4589-2, NES 714 GB/T 5454 GB/T 10707-2008 GB/T 8924-2005 GB/T NB/SH/T 0815-2010 TB/T 2919-1998 IEC 61144-1992 ISO ISO 4589-2-1996

　　装箱清单：

　　1. 主机 1台

　　2. 燃烧筒 1套

　　3. 点火器 1个

　　4. 电源线 1根

　　5. 备用玻璃管 1根

　　6. 玻璃珠 1袋（放入燃烧柱内）

　　7. 尼龙管Ф4 1.2米（连接燃烧柱与主机）

　　8. 密封圈 若干

　　9. 尖头试样夹 1套

　　10. 金属网 1个（放入燃烧柱内）

　　11. 不锈钢出气板 1个

　　12. 橡皮管 2根

　　13. M10×1内接头螺钉 1颗（接燃烧柱内）

　　14. M10×1接头螺母 1颗（接主机）

　　15. 说明书 1份

　　16. 非自撑式试样夹 1套（需选配）

9.3氧浓度测量的标准偏差

在 8.6.4中,氧浓度测量的标准偏差由式(2)计算:

≧-]"

.……*……(2 )

式中，

9--NT系列测量中后六个反应每个所用的百分浓度;

OI一-按式(1)计算的氧指数值;

n一构成∑(q-OI)’氧浓度测量次数。

注:按照 8.6.4,本方法n=6,对于n<6 时,会降低本方法的精密度。对于n>6,要选择另外的统计标准。

9.4结果的精密度

由于尚未得到实验室间试验数据,故未知本试验方法的精密度。如果得到上述数据,则在下次修订

时加上精密度说明。附录NA(资料性)是ISO和ASTM实验室间的精密度数据。

10方法C-与规定的小氧指数值比较(简捷方法)

注:若有争议或需要材料的实际氧指数时,应用第8章给出的方法。

10.1除了按8.1.3选择规定的小氧浓度外,应按8.1安装设备和试样。

10.2按8.2点燃试样。GB/T 2406.2-2009/ISO4589-2:1996

10.3试验三个试样,按8.3.1、8.3.2和8.3,3评价每个试样的燃烧行为。

如果三个试样至少有两个在超过表3相关判据以前火焰熄灭,记录的是“○”反应,则材料的氧指数

不低于指定值。相反,材料的氧指数低于指定值。或按第8章测定氧指数.

11试验报告

试验报告应包括下列内容:

a)注明采用GB/T 2406.2;

b)声明本试验结果仅与本试验条件下试样的行为有关,不能用于评价其他形式或其他条件下材

料着火的危险性;

c)注明受试材料完整鉴别,包括材料的类型、密度、材料或样品原有的不均匀性相关的各项异性;

d)试样类型(I至V)和尺寸;

e)点燃方法(A或B);

f氧指数值或采用方法C时规定的小氧指数值,并报告是否高于规定的氧指数;

g)如需要,若不是0.2%(体积分数),估算标准偏差及所用的氧浓度增量;

h)任何相关特性或行为的描述,如:烧焦、滴落、严重的收缩、不稳定燃烧或余辉;

i任何偏离GB/T2406本部分要求的情况。A.1泄漏试验

泄漏试验应在所有的连接处进行。一旦发生泄漏,会造成燃烧筒内氧浓度改变,影响氧浓度的调节

和指示。

A.2气体流动速率

满足5.4和8.1.5要求的指示流经燃烧筒的流速的系统,可用校准过的流量计或等效的设备校准，

其准确度为流经燃烧筒流速的士0.2 mm/s.

气体流速是流经燃烧筒总流量除以燃烧筒内孔的横截面积,由式(A.1)计算:

F=1.27x10

....……………-…(A.1)

式中1

F--流经燃烧筒的气体流速,单位为毫米每秒(mm/s);

q.--23 ℃±2 ℃时流经燃烧筒的气体总流量,单位为升每秒(L/s)1

D一一燃烧筒内径,单位为毫米(mm).

A.3氧浓度

进入燃烧筒的混合气体中的氧浓度应准确至混合气体的0.1%(体积分数)。可从燃烧简中取样进

行分析或用已校准过的氧分析仪分析。如果设备中带有氧分析仪,应用下述的气体进行校准,每种气体

应符合5.3规定的纯度和含湿量:

a)由以下气体中任选两种:

一氮气;

--氧气;

--清洁的空气;

和

b)对大多数试样,上述任何两种气体的混合均应在所用的氧浓度范围之内。

A.4整台设备的校准附录B

(规范性附录)

氧浓度的计算

第8章需求的氧浓度按式(B.1)计算:

100V。

“Vo+Vx

…………***…*(B.1 )

式中:

co-氧浓度,以体积分数表示;

Vo-23℃时,混合气体中每单位体积的氧的体积;

VN一23℃时,混合气体中每单位体积的氮的体积。

如使用氧分析仪,剡氧浓度应在具体使用的仪器上读取。

若由组成混合气体的各气流的流量和压力来计算结果,如不是纯氧时,则需考虑混合气流中氧的比率。例如,使用纯度(体积分数)98.5%氧气与空气混合或与含氧0.5%(体积分数)氮气混合,氧浓度由式(B.2)计算,以体积分数表示。

c98.5V。' +20.9Vs'+0.5VN

Vo+V∧'+VW

……*--(B.2)

式中:

V。’一每单位体积混合气体中氧气的体积;

V∧’-每单位体积混合气体中空气的体积;

VN'-每单位体积混合气体中氮气的体积。

假定 23 ℃下压力相同,若混合气流由两种气体组成,则其中的Vo’、V∧’或|V√'權应地变为零。

17. 自撑材料试样夹：能固定在燃烧筒轴心位置上、并能垂直夹住试样

18. 非自撑材料试样夹：能将试样的两个垂直边同时固定在框架上(选配 纺织品薄膜等材料适用)

19. 整机外形尺寸：650mm×400×830m

1.  控制箱：采用数控机床加工成型，钢板喷塑箱体静电采用喷涂，控制部分与试验部分分开控制 。

2.  燃烧筒：耐高温优质石英玻璃管（内径￠75mm，长 480mm） 出口内径： φ40mm

3.  试样夹具：自撑式夹具，并能竖直地夹住试样；（可选配非自撑式式样架）， 两套式样夹满足不同试验要求；式样夹插接式，安放式样与式样夹更简易

4. 长杆点火器尾端管孔直径￠2±1mm,点火器火焰长度（5-50）mm 可任意调

设计标准：GB/T 2406.2-2009

符合标准：ASTM D 2863, ISO 4589-2, NES 714 GB/T 5454 GB/T 10707-2008

GB/T 8924-2005 GB/T 16581-1996 NB/SH/T 0815-2010 TB/T 2919-1998 IEC

61144-1992 ISO 15705-2002 ISO 4589-2-1996

1.采用进口氧传感器，数字显示氧气浓度无需计算，精度更高更准确，范围0— 100%  

2.数字分辨率：±0.1% 

3.整机测量精度：0.2级 

4.流量调节范围：0-10L/min（60-600L/h） 

5.响应时间：＜5S  

6.石英玻璃筒：内径75㎜  高300mm

7.燃烧筒内气体流速：40mm±2mm/s   燃烧筒总高450mm

8.压力表精度2.5级，分辨率：0.01MPa

9.流量计：1-15L/min（60-900L/H）可调，精度2.5级

10.试验环境：环境温度：室温～40℃；， 相对湿度：≤70%；

11.输入压力：0.2-0.3MPa

12.工作压力：氮气0.05-0.15Mpa   氧气0.05-0.15Mpa氧气/氮气混合气体入口：包括稳压阀，流量调节阀，气体过滤器和混合室。 

13.试样夹可用于软质和硬质塑料、纺织品、防火门等  

14.丙烷（丁烷）点火系统，火焰长度5mm-60mm可自由调节  

15.气体：工业用氮气、氧气，纯度＞99%；（用户自备）。

16.电源要求：AC220（+10% ）V、50HZ 

17.大使用功率：50W

18.点火器：有一根金属管制成、尾端有内径Φ2±1mm 的喷嘴，能插入燃烧筒内点燃试样，火焰长度： 16±4mm ， 大小可调

19.自撑材料试样夹：能固定在燃烧筒轴心位置上、并能垂直夹住试样

20.非自撑材料试样夹：能将试样的两个垂直边同时固定在框架上

1. 控制箱：采用数控机床加工成型，钢板喷塑箱体静电采用喷涂，控制部分与试验部分分开控制 。

2. 燃烧筒：耐高温优质石英玻璃管（内径￠75mm，长300mm）  出口内径：φ40mm 

3. 混合器：采用玻璃珠填充形式，将氧气和氮气均匀混合。（珠φ4.5mm填充高度95mm，一袋） 

4. 试样夹具：自撑式夹具，并能竖直地夹住试样；（可选配非自撑式式样架），两套式样夹满足不同试验要求；式样夹插接式，安放式样与式样夹更简易 

5.标配备用玻璃筒，防止意外损毁，满足不间断试验需求； 长杆点火器尾端管孔直径￠2±1mm,点火器火焰长度（5-50）mm可任意调

GB/T 2406.2-2009  GB/T 2406.1-2008

ASTM D 2863, ISO 4589-2, NES 714  GB/T 5454 GB/T 10707-2008   GB/T 8924-2005 GB/T 16581-1996 NB/SH/T 0815-2010 TB/T 2919-1998 IEC 61144-1992  ISO 15705-2002  ISO 4589-2-1996 

GB/T 2406的本部分描述了在规定试验条件下，在氧、氮混合气流中，刚好维持试样燃烧所需低氧浓度的测定方法，其结果定义为氧指数。

本部分适用于试样厚度小于10.5mm能直立自撑的条状或片状材料。也适用于表观密度大于100kg/m3的均质固体材料、层压材料或泡沫材料，以及某些表观密度小于100kg/m3的泡沫材料。并提供了能直立支撑的片状材料或薄膜的试验方法。

为了比较，本部分还提供了某种材料的氧指数是否高于给定值的测定方法。

本方法获得的氧指数值，能够提供材料在某些受控实验室条件下燃烧特性的灵敏度尺度，可用于质量控制。所获得的结果依赖于试样的形状、取向和隔热以及着火条件。对于特殊材料或特殊用途，需规定不同试验条件。不同厚度和不同点火方式获得的结果不可比，也与在其他着火条件下的燃烧行为不相关。

本部分获得的结果，不能用于描述或评定某种特定材料或特定形状在实际着火情况下材料所呈现的着火危险性，只能作为评价某种火灾危险性的一个要素，该评价考虑了材料在特定应用时着火危险性评定的所有相关因素之一。

注1：这些方法用于受热后呈现高收缩率的材料时不能获得满意结果。例如：高定向薄膜。

注2：评价密度小于100kg/m3的泡沫材料火焰传播特性参照GB/T 8332。

下列文件中的条款通过GB/T 2406的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的新版本。凡是不注日期的引用文件，其新版本适用于本部分。

GB/T 5471—2008  塑料  热固性塑料试样的压塑（ISO 295：2004，IDT）

GB/T 9352—2008  塑料  热塑性塑料材料试样的压塑（ISO 293：2004，IDT）

GB/T 2828.1—2003  计数抽样检验程序  第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划（ISO 2859-1：1989，IDT）

GB/T 11997—2008  塑料  多用途试样（ISO 3167：2002，IDT）

GB/T 17037.1—1997  塑料  热塑性塑料材料注塑试样的制备  第1部分：一般原理及多用途试样和长条试样的制备（idt ISO 294-1：1996）

GB/T 17037.3—2003  塑料  热塑性塑料材料注塑试样的制备  第3部分：小方试片（ISO 294-3：2002，IDT）

GB/T 17037.4—2003  塑料  热塑性塑料材料注塑试样的制备  第4部分：模塑收缩率的测定（ISO 294-4：2001，IDT）

ISO 294-2：1996 塑料  热塑性材料注塑试样  第2部分：拉伸条状试样

ISO 294-5：2001 塑料  热塑性材料注塑试样  第5部分：用于研究各向异性的标准试样

ISO 2818：1994  塑料  用机加工方法制备试样

ISO 2859-2：1985  计数抽样检验程序  第2部分：隔批检验极限质量(LQ)的抽样计划塑料

热塑性塑料材料试样的压塑

1范围

本标准规定了制备热塑性塑料模压试样和试片的一般原理和步骤,试样可以通过机加工或冲压的

方法从试片上获得。

为了获得具有重复性的模塑件,包括四种不同的冷却方法的主要加工步骤都是标准的，对每一种

材料,模压时需要的模塑温度和冷却方法应按照有关材料的国际标准中的规定或由有关利益双方商定。

注，不推荐热塑性增强材料用本方法。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件,其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的新版本。凡是不注日期的引用文件,其新版本适用于本标准。

GB/T 3505-2000产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法表面结构的术语,定义及参

数(eqv ISO 4287;1997)

ISO286-1产品几何量技术规范(GPS)--ISO极限和配合系统--第1部分;公差、偏差和配

合基础(1988)

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准，

3.1

模塑温度moulding temperature

预热和模塑期间,在接近模塑料的区域测得的模具或模压机模板的温度。

3.2

脱模温度demoulding temperature

冷却结束时,在接近模塑料的区域测得的模具或模压机模板的温度，

挂，对于不胜式模具,可在模具上钻孔以用于弱量3.1和3.2规定的温度，

3.3

预热时间preheating time

保持接触压力,将模具内的材料加热到模塑温度所需要的时间。

3.4CB/T 9352--2008/15O 293:2004

3.6

冷却速率cooling rate

在规定温度范围内,通过控制冷却流体的流动得到的恒定冷却速率,即:每隔至少10min的冷却速

率与规定的冷却速率的偏差不超过规定公差。

注，冷却速率通常用℃/h表示，

4设备

4.1模压机

模压机的合模力应能产生至少10MPa的模塑压力(通常用合模力与模腔面积的比值给出)。

在整个模塑期间,压力波动应控制在规定压力的10%以内。

模压板应能:

a)至少加热到240℃;

b)以表1中给定的速率冷却。

模具表面任意两点间的温差在加热时不应超过±2℃,在冷却时不应超过±4℃。

当模具中装配有加热和冷却系统时,也应满足同样条件。

模压板或模具可使用在适当管道系统中的高压蒸汽或导热流体加热,也可使用电加热元件加热。

模压板或模具可用管道系统中的导热流体(通常为冷水)冷却，

急冷(见表1中方法C)时需要用两台模压机,一台用于模塑加热,另一台用于冷却。

对于指定的冷却方法,导热流体的流速应在模具内没有任何材料时通过试验预先定出。

模压机可连续控制上下模板之间中心位置的温度，

4.2模具

4.2.1概述

使用不同类型模具制备的试样,其特性是不相同的。特别是机械性能受冷却时给物料施加压力的

影响，

用于模压热塑性塑料试样的模具通常有两种,即溢料式模具(见图1)和不溢料式模具(见图2)。

图1港料式(“画框")模具

图2不溢料式模具

溢料式模具允许过量的模塑材料挤出,并且冷却时模塑压力不施加于模塑材料上。制备厚度相近

或具有可比性的低内应力的试样或试片,特别适宜使用溢料式模具。

使用不溢式模具时,冷却期间,全部的模塑压力(摩擦力忽略不计)都施加在模塑材料上。所得模塑

件的厚度、内应力和密度取决于模具的结构、加料量及模塑和冷却条件。此类模具能模塑密实的试样，

模塑时间moulding time

保持模塑温度下施加全压的时间。

3.5

平均冷却速率(非线性)nverage cooling rate (non -linear)

以恒定流动的冷流体进行冷却的速率。平均冷却速率的计算:用模塑温度和脱模温度之差除以模

具冷却到脱模温度所需的时间。

挂，平均冷却速率通常用℃/min表示。

 下列术语和定义适用于GB/T 2406本部分。

氧指数 oxygen index

通入23℃±2℃的氧、氮混合气体时，刚好维持材料燃烧的小氧浓度，以体积分数表示。将一个试样垂直固定在向上流动的氧、氮混合气体的透明燃烧筒里，点燃试样顶端，并观察试样的燃烧特性，把试样连续燃烧时间或试样燃烧长度与给定的判据相比较，通过在不同氧浓度下的一系列试验，估算氧浓度的小值（见8.6）。

为了与规定的小氧指数值进行比较，试验三个试样，根据判据判定至少两个试样熄灭。

5.1  试验燃烧筒

由一个垂直固定在基座上，并可导人含氧混合气体的耐热玻璃筒组成（见图1和图2）。

优选的燃烧筒尺寸为高度(500±50)mm，内径(75～100)mm。

燃烧筒顶端具有限流孔，排出气体的流速至少为90mm/s。

注：直径40mm，高出燃烧筒至少10mm的收缩口可满足要求。

如能获得相同结果，有或无限流孔的其他尺寸燃烧筒也可使用。燃烧筒底部或支撑筒的基座上应安装使进入的混合气体分布均匀的装置。推荐使用含有易扩散并具有金属网的混合室。如果同类型多用途的其他装置能获得相同结果也可使用。应在低于试样夹持器水平面上安装一个多孔隔网，以防止下落的燃烧碎片堵塞气体人口和扩散通道。

燃烧筒的支座应安有调平装置或水平指示器，以使燃烧筒和安装在其中的试样垂直对中。为便于对燃烧筒中的火焰进行观察，可提供深色背景。

5.2  试样夹

用于燃烧筒垂直支撑试样。

对于自撑材料，夹持处离开判断试样可能燃烧到的近点至少15mm。对于薄膜和薄片，使用如图2所示框架，由两垂直边框支撑试样，离边框顶端20mm和100mm处划标线。

夹具和支撑边框应平滑，以使上升气流受到的干扰小。

5.3  气源

可采用纯度（质量分数）不低于98%的氧气和/或氮气，和/或清洁的空气[含氧气20.9%（体积分数）]作为气源。

除非试验结果对混合气体中较高的含湿量不敏感，否则进入燃烧筒混合气体的含湿量应小于0.1%（质量分数）。如果所供气体的含湿量不符合要求，则气体供应系统应配有干燥设备，或配有含湿量的检测和取样装置。

气体供应管路的连接应使混合气体在进入燃烧筒基座的配气装置前充分混合，以使燃烧筒内处于试样水平面以下的上升混合气的氧浓度的变化小于0.2%（体积分数）。

注：氧气和氮气瓶中的含湿量（质量分数）不一定小于0.1%。纯度（质量分数）≥98%的商业瓶装气的含湿量（质量分数）是0.003%～0.01%，但这样的瓶装气减压到大约1MPa时，气体含湿量可升到0.1%以上。

1——气体预混点；    5——精密压力调节器；

2——截止阀；     6——过滤器；

3——接口；      7——针形阀；

4——压力表；     8——气体流量计。

氧指数测试仪（氧指数仪）图1  氧指数设备示意图 

注：试样牢固地夹在不锈钢制造的两个垂直向上的叉子之间。

氧指数测试仪（氧指数仪）图2  非自试样的支撑框架

5.4  气体测量和控制装置

适于测量进入燃烧筒内混合气体的氧浓度（体积分数），准确至±0.5%。当在23℃±2℃通过燃烧筒的气流为40mm/s±2mm/s时，调节浓度的精度为±0.1%。

应提供检测方法，确保进入燃烧筒内混合气体的温度为23℃±2℃。如有内部探头，则该探头的位置与外形设计应使燃烧筒内的扰动小。

注：较适宜的测量系统或控制系统包括下列部件：

a）在各个供气管路和混合气管路上的针形阀，能连续取样的顺磁氧分析仪（或等效的分析仪）和一个能指示通过燃烧筒内气流流速在要求的范围内的流量计；

b）在各个供气管路上经校准的接口、气体压力调节器和压力；

c）在各个供气管路上针形阀和经校准的流量计。

系统b）和c）组装后应经过校准，以确保组合部件的合成误差不超过5.4的要求。

5.5  点火器

由一根末端直径为2mm±1mm能插入燃烧筒并喷出火焰点燃试样的管子构成。

火焰的燃料应为未混有空气的丙烷。当管子垂直插入时，应调节燃料供应量以使火焰从出口垂直向下喷射16mm±4mm。

5.6  计时器

测量时间可达5min，准确度±0.5s。

5.7  排烟系统

有通风和排风设施，能排除燃烧筒内的烟尘或灰粒，但不能干扰燃烧筒内气体流速和温度。

注：如果试验发烟材料，必须清洁玻璃燃烧筒，以确保良好的可视性。对于气体入口、入口隔网和温度传感器也必须清洁，以使其功能良好。应采取适当的防护措施，以免人员在试验或清洁操作中受毒性材料伤害或遭灼伤。

5.8  制备薄膜卷筒的工具

由一根直径为2mm一端带有一个狭缝的不锈钢杆构成

氧指数测试仪（氧指数仪） 薄膜试样制备工具

为了符合本方法的要求，应定期按照附录A的规定对设备进行校准，再次校准和使用之间的大时间间隔应符合表1的规定。

表1  设备校准周期

 7.1  取样应按材料标准进行取样，所取的样品至少能制备15根试样。也可按GB/T 2828.1—2003或ISO 2859-2：1985进行。

注：对已知氧指数在±2以内波动的材料，需15根试样。对于未知氧指数的材料，或显示不稳定燃烧特性的材料，需15根～30根试样。

7.2  试样尺寸和制备

依照适宜的材料标准（见注1）或注2规定的步骤制备试样，模塑和切割试样适宜的样条形状在表2中给出。

表2  试样尺寸

制备薄膜试样时，使用5.8描述的工具。把薄膜的一角插入狭缝中，以45°螺旋地缠绕在杆上，直到工具的末端，制成长度合适的样条，如图3所示。缠绕完成后，粘牢试样卷筒的末端，将不锈钢杆从卷好的薄膜中抽出并剪掉卷筒顶端20mm（见图4）。

氧指数测试仪（氧指数仪）图4  轧制的试样

确保试样表面清洁且无影响燃烧行为的缺陷，如模塑飞边或机加工的毛刺。

注意试样在样品材料上的位置和取向上的不对称性（见注3）。

注1：某些材料标准要求选择和标识所用的“试样状态”，例如，处于“规定状态”或“基态”的以苯乙烯为基材的均聚或共聚物。

注2：在无相关标准时，可从GB/T 5471—2008、GB/T 9352—2008、GB/T 17037.1—1997、GB/T 17037.3—2003、ISO 294-2：1996，ISO 294-5：2001，ISO 2818：1994或GB/T 11997—2008中选择一种或几种制备方法。

注3：由于材料的不均匀性导致点火的难易及燃烧行为的不同（例如，由不对称取向的热塑性薄膜上，在不同方向切取的试样，受热时收缩程度不同），对氧指数的结果有很大影响。注4：如果使用这种方法，薄膜的燃烧行为呈现不稳定，包括受热收缩及数据的波动，则应使用Ⅵ型试样，即卷筒形试样。它给出的再现性结果与Ⅰ型试样几乎相同。附录D给出了使用Ⅵ型试样实验室间获得的精密度数据。

7.3  试样的标线

7.3.1  概述

为了观察试样燃烧距离，可根据试样的类型和所用的点火方式在一个或多个面上画标线。自撑试样至少在两相邻表面画标线。如使用墨水，在点燃前应使标线干燥。

7.3.2  顶面点燃试验标线

按照方法A（见8.2.2）试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Ⅵ型试样时，应在离点燃端50mm处画标线。

7.3.3  扩散点燃试验标线

试验V型试样时，标线画在支撑框架上（见图2）。在试验稳定性材料时，为了方便，在离点燃端20mm和100mm处画标线。

如I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ型试样用B法（见8.2.3）试验时，在离点燃端10mm和60mm处画标线。

7.4  状态调节

除非另有规定，否则每个试样试验前应在温度23℃±2℃和湿度50%±5%条件下至少调节88h。

注：含有易挥发可燃物的泡沫材料试样，在23℃±2℃和50%±5%状态调节前，应在鼓风烘箱内处理168h，以除去这些物质。体积较大这类材料，需要较长的预处理时间。切割含有易挥发可燃物泡沫材料试样的设施需考虑与之相适应的危险性。

注：当不需要测定材料的准确氧指数，只是为了与规定的小氧指数值相比较时，则使用简化的步骤。

8.1  设备和试样的安装

8.1.1  试验装置应放置在温度23℃±2℃的环境中。必要时将试样放置在23℃±2℃和50%±5%的密闭容器中，当需要时从容器中取出。

8.1.2  如需要，将重新校准设备（见第6章和附录A）。

8.1.3  选择起始氧浓度，可根据类似材料的结果选取。另外，可观察试样在空气中的点燃情况，如果试样迅速燃烧，选择起始氧浓度约在18%（体积分数）；如果试样缓慢燃烧或不稳定燃烧，选择的起始氧浓度约在21%（体积分数）；如果试样在空气中不连续燃烧，选择的起始氧浓度至少为25%（体积分数），这取决于点燃的难易程度或熄灭前燃烧时间的长短。

8.1.4  确保燃烧筒处于垂直状态（见图1）。将试样垂直安装在燃烧筒的中心位置，使试样的顶端低于燃烧筒顶口至少100mm，同时试样的低点的暴露部分要高于燃烧筒基座的气体分散装置的顶面100mm（见图1或图2）。

8.1.5  调整气体混合器和流量计，使氧/氮气体在23℃±2℃下混合，氧浓度达到设定值，并以40mm/s±2mm/s的流速通过燃烧筒。在点燃试样前至少用混合气体冲洗燃烧筒30s。确保点燃及试样燃烧期间气体流速不变。

记录氧浓度，按附录B给出的公式计算出所用的氧浓度，以体积分数表示。

8.2  点燃试样

8.2.1  概述

根据试样的形状，按下述要求任选一种点燃方法：

a）I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ型试样（见表2），使用按8.2.2所述的方法A（顶面点燃）；

b）V型试样,按8.2.3所述的方法B（扩散点燃）。

在GB/T 2406的本部分中点燃是指有焰燃烧。

注1：试验的氧浓度在等于或接近材料氧指数值表现稳态燃烧和燃烧扩散时，或厚度≤3mm的自撑试样，发现方法B（用7.3.2标线的试样）比方法A给出的结果更一致。因此，方法B可用于I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ型试样。

注2：某些材料可能表现无焰燃烧（例如灼热燃烧）而不是有焰燃烧，或在低于要求的氧浓度时不是有焰燃烧。当试验这种材料时，必须鉴别所测氧指数的燃烧类型。

8.2.2  方法A——顶面点燃法

顶面点燃是在试样顶面使用点火器点燃。

将火焰的低部分施加于试样的顶面，如需要，可覆盖整个顶面，但不能使火焰对着试样的垂直面或棱。施加火焰30s，每隔5s移开一次，移开时恰好有足够时间观察试样的整个顶面是否处于燃烧状态。在每增加5s后，观察整个试样顶面持续燃烧，立即移开点火器，此时试样被点燃并开始记录燃烧时间和观察燃烧长度。

8.2.3  方法B——扩散点燃法

扩散点燃法是使点火器产生的火焰通过顶面下移到试样的垂直面。

下移点火器把可见火焰施加于试样顶面并下移到垂直面近6mm。连续施加火焰30s，包括每5s检查试样的燃烧中断情况，直到垂直面处于稳态燃烧或可见燃烧部分达到支撑框架的上标线为止。如果使用I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ型试样，则燃烧部分达到试样的上标线为止。

为了测量燃烧时间和燃烧的长度，当炉烧部分达到上标线时，就认为试样被点燃。

注：燃烧部分包括沿着试样表面滴落的任何燃烧滴落物。

8.3  单个试样燃烧行为的评价

8.3.1  当试样按照8.2.2和8.2.3点燃时，开始记录燃烧时间，观察燃烧行为。如果燃烧中止，但在1s内又自发再燃，则继续观察和记时。

8.3.2  如果试样的燃烧时间和燃烧长度均未超过表3规定的相关值，记作“○”反应。如果燃烧时间或燃烧长度两者任何一个超过表3中规定的相关值，记下燃烧行为和火焰的熄灭情况，此时记作“×”反应。

注意材料的燃烧状况，如滴落、焦糊、不稳定燃烧、灼热燃烧或余辉。

8.3.3  移出试样，清洁燃烧筒及点火器。使燃烧筒温度回到23℃±2℃，或用另一个燃烧筒代替。

注1：如进行多次试验，应使用两个燃烧筒和两个试样夹，这样一个燃烧筒和试样夹可冷却，而利用另一个燃烧筒和试样夹进行试验。

注2：如果试样足够长，可将试样倒过来或剪去燃烧端再使用。当评估燃烧需要的小氧浓度的近似值时，上述试样能节约材料，但结果不能包括在氧指数的计算中，除非试样在适合于所涉及材料的温度和湿度下重新状态调节。

表3  氧指数测量的判据

8.4  逐步选择氧浓度

8.5和8.6所述的方法是基于“少量样品升-降法”1），利用NT－NL=5（见8.6.2和8.6.3）的特定条件，以任意步长使氧浓度进行一定的变化。

试验过程中，按下述步骤选择所用的氧浓度：

a）如果前一个试样燃烧行为是“×”反应，则降低氧浓度，或

b）如果前一个试样燃烧行为是“○”反应，则增加氧浓度。

按8.5或8.6选择氧浓度变化的步长。

8.5  初始氧浓度的确定

采用任意合适的步长，重复8.1.4～8.4的步骤，直到氧浓度（体积分数）之差≤1.0%，且一次是“O”反应，另一次是“×”反应为止。将这组氧浓度中的“O”反应，记作初始氧浓度，然后按8.6进行。

注1：氧浓度之差≤1.0%的两个相反结果，不一定从连续试验的试样中得到。

注2：给出“O”反应的氧浓度不一定比给出“×”反应的氧浓度低。

注3：使用表格记录本条和附录C所述的各条要求的信息。

8.6  氧浓度的改变

8.6.1  再次利用初始氧浓度（见8.5），重复8.1.4～8.3的步骤试验一个试样，记录所用的氧浓度(co)和“×”或“○”反应，作为NL和NT系列的个值。

8.6.2  按8.4改变氧浓度，并按8.1.4～8.4步骤试验其他试样，氧浓度（体积分数）的改变量为总混合气体的0.2%（见注），记录co值及相应的反应，直到与按8.6.1获得的相应反应不同为止。

由8.6.1获得的结果及8.6.2类似反应的结果构成NL系列（见附录C第2部分的示例）。

注：当d不是0.2%时，如满足8.6.4的要求，可选该值作为d的起始值。

8.6.3  保持d=0.2%，按照8.1.4～8.4的步骤试验四个以上的试样，并记录每个试样的氧浓度co和反应类型，后一个试样的氧浓度记为ct。

这四个结果连同由8.6.2获得的后的结果（与8.6.1获得的反应不同的结果）构成NT系列的其余结果，即：

NT = NL+5

（见附录C第2部分。）

 氧指数

氧指数OI，以体积分数表示，由式（1）计算：

OI=cf + kd………………………………（1）

式中：

cf——按8.6测量及8.6.3记录的NT系列中后氧浓度值，以体积分数表示(%)，取一位小数；

d——按8.6使用和控制的氧浓度的差值，以体积分数表示(%)，取一位小数；

k——按9.2所述由表4获得的系数。

按8.6.4和9.3计算值时，OI值取两位小数。

可在模具上钻盲孔,以便使用热电偶或水银温度计在接近模塑料的区域测量温度。

根据模压机的性能(见4.1),可在模具中装配类似于模压机压板上的加热和(或)冷却装置。抗机

械冲击,经热处理后控伸强度可达到2200MPa的合金钢,一般可以满足制造这种模具的要求。但在模塑聚氧乙烯材料的特殊情况下,推荐使用经过处理其拉伸强度达到1050MPa的马氏体不锈钢。

4.2.3类型

4.2.3.1概述

根据材料相关标准规定或有关利益双方商定,使用相应类型的模具，

4.2.3.2道料式(画框)模具

使用这种模具时,过量的材料被挤出,冷却过程中模塑压力仅施加在模框上,不施加在材料上。由于模塑件在冷却过程中收缩,其中心部分厚度要比边缘部分稍薄。如果粘附于模具上的塑料材料阻碍收缩,直接模压的试样也会产生缩痕或空隙。

为了克服这些缺点,应优先从模压片材的中心部分冲切或机加工试样，

模塑试片可使用简易而经济的溢料式模具，该模具由两块模板和夹在其中的一个模框(见图1)组

成。上下模板可用抛光钢材或镀铬黄铜板制成,以利于脱模,厚度约为1mm~2mm。为防止塑料材料

粘到模板上可在材料上盖一层软质信,如铝箔或聚酯膜。

不允许使用脱模剂，

模框的厚度应与模塑试片的厚度相适应。

模框尺寸的大小应保证在从模塑试片上冲切或机加工试样时,不使用其周边20mm宽的部分。

4.2.3.3不滋料式模具

这种模具(见图2)是由一个或两个阳模塞与一个阴模座装配而成。模塑和冷却期间,摩擦力忽略

不计,模具允许压力连续施加在模塑材料上。

模塑件的厚度取决于材料的数量、材料的热膨胀以及由于模具间腺造成的材料损失，损失量与材

料在选定的模塑温度下的流动,施加的压力、加压时间及模具结构等有关。

使用圆形的型腔便于正确引导在阴模内的阳模，推荐阴阳模的配合为H7/g6(见ISO 286-1),如

直径200mm的圆模腔,间隙为15 μm~90μm，模具可装一个或几个顶针以便脱模。

在不溢料式模具内可使用薄垫片帮助控制模塑件的厚度,在冷却阶段开始时将其取掉。

5步骤

报告OI时，准确至0.1，不修约。

9.2  k值的确定

k值和符号取决于按8.6试验的试样反应类型，可由表4按下述的方法确定：

a）若按8.6.1试样是“○”反应，则个相反的反应（见8.6.2）是“×”反应，当按8.6.3试验时，在表4的栏，找出与后四个反应符号相对应的那一行，找出NL系列（按8.6.1和8.6.2获得）中“○”反应的数目，作为该表a）行中“○”的数目，k值和符号在第2、3、4或5栏中给出。

或

b）若按8.6.1试样是“×”反应，则个相反的反应是“O”反应，当按8.6.3试验时，在表4的第六栏，我找出与后四个反应符号相对应的那一行，找出NL系列（按8.6.1和8.6.2获得）中“×”反应的数目，作为该表b）行中“×”的数目，k值在第2、3、4或5栏中给出，但符号相反，查表4的负号变成正号，反之亦然。

注：k值的确定和OI的计算示例在附录C中给出。

表4  由 Dixon's“升-降法”进行测定时用于计算氧指数浓度的k值

9.3  氧浓度测量的标准偏差

在8.6.4中，氧浓度测量的标准偏差由式（2）计算：

……………………（2）

式中：

——NT系列测量中后六个反应每个所用的百分浓度；

OI——按式（1）计算的氧指数值；

n——构成∑(ci-OI)2氧浓度测量次数。

注：按照8.6.4，本方法n=6，对于n<6时，会降低本方法的精密度。对于n>6，要选择另外的统计标准。

9.4  结果的精密度

由于尚未得到实验室间试验数据，故未知本试验方法的精密度。如果得到上述数据，则在下次修订时加上精密度说明。附录NA（资料性）是ISO和ASTM实验室间的精密度数据。

注：若有争议或需要材料的实际氧指数时，应用第8章给出的方法。

10.1  除了按8.1.3选择规定的小氧浓度外，应按8.1安装设备和试样。

10.2  按8.2点燃试样。

10.3  试验三个试样，按8.3.1、8.3.2和8.3.3评价每个试样的燃烧行为。

如果三个试样至少有两个在超过表3相关判据以前火焰熄灭，记录的是“○”反应，则材料的氧指数不低于指定值。相反，材料的氧指数低于指定值。或按第8章测定氧指数。

试验报告应包括下列内容：

注明采用GB/T2A06.2；

声明本试验结果仅与本试验条件下试样的行为有关，不能用于评价其他形式或其他条件下材料着火的危险；

注明受试材料完整鉴别，包括材料的类型、密度、材料或样品原有的不均匀性相关的各项异性；试样类型（Ⅰ至Ⅵ）和尺寸；点燃方法（A或B）；氧指数值或采用方法C时规定的小氧指数值，并报告是否高于规定的氧指数；如需要,若不是0.2%（体积分数），估算标准偏差及所用的氧浓度增量；任何相关特性或行为的描述，如：烧焦、滴蔣、严重的收缩、不稳定燃烧或余辉；任何偏离GB/T 2406本部分要求的情况。

纤维增强塑料燃烧性能试验方法

氧指数法范围

本标准规定了纤维增强塑料燃烧性能试验方法之一一氧指数法的试验装置、试验步骤和结果计算。

本标准适用于玻璃纤维增强塑料和碳纤维增强塑料的氧指数法的测定。

本标准仅适用于评定本标准规定条件下材料的燃烧性能,但不能评定实际使用条件下材料的着火

危险性,不适用于评定受热后呈高收缩率的材料。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的新版本，凡是不注日期的引用文件,其新版本适用于本标准。

GB/T 1446纤维增强塑料性能试验方法总则

GB/T 3863工业用氧(GB/T 3863一1995,eqv POCT 5583:1978)

GB/T 3864工业氮(GB/T 3864-1996,eqvPOCT 9293:1974)

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

氧指数oxygen index

在规定的试验条件下,在氢气和氧气混合气体中(23士2)℃时,刚好维持材料燃烧的小氧浓度,它

以体积分数表示，

4原理

将试样垂直固定在燃烧简中,使氧,氦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，在不同的氧浓度中试验一组试样,测定试样刚好维持手稳燃烧时的

低氧浓度,用混合气中氧含量的体积分数表示。

5试验装置GB/T 9352-2008/ISO 293,2004

因此特别适于获得表面平整或内部不会产生空瞭的试样。

4.2.2制造

模具应选用耐模塑高温和模塑压力的材料制造。为了得到表面状况良好的试样,模具与模塑材料

接触的表面要抛光(推荐表面粗糙度为0.16Ra见GB/T 3505-2000)。模具表面镀铬有利于试样脱

模。对于小尺寸的试样,强烈推荐有一个2”的斜度，

5.1模塑材料的制备

5.1.1颗粒料的干燥

按有关国际标准的规定或材料提供者的说明干燥颗粒料。如果没有说明,则在70℃±2 ℃的烘箱

内干燥24h±1h.

5.1.2预成型

为了模塑均匀的压塑试片,用粒料直接模塑是标准过程,可避免压塑试片表面不平整和内部缺陷。

用粉料或粒料直接模塑时,为获得满意的终试片,有时要求用热熔辊炼或混炼的预成型使熔体均

5.1氧指数测定仪

氧指数测定仪示意图如图1所示。

5.1.1燃烧简

小内径75 mm,高450mm,顶部限流盖出口的内径为40mm的耐热玻璃管。垂直固定在可通过

氧、氮混合气流的基座上。底部用直径为(3-5)mm的玻璃珠充填.填充高度为(80-100)mm。在玻

璃珠上方放置一个金属网,以防下落的燃烧碎片阻塞气体入口和配气通路。

5.1.2试样夹

能固定在燃烧简轴中心位置上,并能垂直夹住试样的构件。试样夹及其支撑物的轮廓应光滑.使引

人气体的喘流小化。

1GB/T8924--2005

5.3点火器

由一根金属管制成,为内径(2±1)mm的喷嘴,火焰长度可以随意控制,并能进人燃烧筒上方

点燃试样,当喷嘴垂直向下时,火焰的长度为(16±4)mm。热源为丙烷,或丁烷、石油液化气、煤气、天

然气等。

住，并裁试验时,须以未混有空气的丙烷作为点燃气体。

5.4排烟系统

能排除燃烧产生的烟尘和灰粒,但不应影响燃烧筒中气体的流速和温度。

5.5其他

5.5.1秒表

精度0.1*.

5.5.2游标卡尺

精度0.01 mm.

6试样

6.1试样制备

CHINA

6.2尺寸

试样长度为(70-150)mm,宽度为(6.5±0.5) mm,厚度为(3±0.25mm,其他厚度的试样也可

进行试验,但试验结果只能在同样厚度下比较。

每组试样

6.4 外观要

试样外观

合GB/T1446的有关规定。

6.5状态调节与试验环境

状态调节

环境按GB/T1446 有关规定执行，

7试验步骤

7.1试样测量

7.2设备检查

根据经验或试样在空气中直燃的情况,估计开始试验时氡浓度。如在空气中迅速燃烧,则开始试验

时的氧浓度为18%左右:在空气中缓慢燃烧或时断时线,谢为21%左右:在空气中离开点火源即灭,则

至少为25%以上。

7.4安装试样

将试样夹在夹具上,垂直地安装在燃烧筒的中心位置上,保证试样顶端低于燃烧简顶端至少

100mm,试样暴露部分低处应高于燃烧筒底部至少100mm,

7.5调节气体控制装置

用7.3中确定的氧浓度,以(40±2)mm/s的速度,洗涤燃烧筒至少30

7.6点燃试样

使火焰的低可见都分接触试样顶端并覆盖整个顶表面,勿使火焰碰到试样的棱边和侧表面。在

确认试样顶端全部着火后,立即移去点火器,开始记时，纤维增强塑料燃烧性能试验方法

氧指数法

1范围

本标准规定了纤维增强塑料燃烧性能试验方法之一一-氧指数法的试验装置、试验步骤和结果计算。

本标准适用于玻璃纤维增强塑料和碳纤维增强塑料的氧指数法的测定。

本标准仅适用于评定本标准规定条件下材料的燃烧性能,但不能评定实际使用条件下材料的着火

危险性,不适用于评定受热后呈高收缩率的材料，

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的新版本。凡是不注日期的引用文件,其新版本适用于本标准，

GB/T 1446纤维增强塑料性能试验方法总则

GB/T 3863工业用氧(GB/T3863-1995,eqvTOCT 5583,1978)

GB/T 3864工业氮(GB/T 3864-1996,eqvTOCT 9293;1974)

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

氧指数oxygen index

在规定的试验条件下,在氮气和氧气混合气体中(23±2)℃时,刚好维持材料燃烧的小氧浓度,它

以体积分数表示。

4原理

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。在不同的氧浓度中试验一组试样,测定试样刚好维持平稳燃烧时的低氧浓度,用混合气中氧含量的体积分数表示

5试验装置

5.1氧指数测定仪

氧指数测定仪示意图如图1所示。

5.1.1燃烧筒

小内径75 mm.高450mm,顶部限流盖出口的内径为40mm的耐热玻璃管。垂直固定在可通过

氧、氮混合气流的基座上。底部用直径为(3~5)mm的玻璃珠充填,填充高度为(80~100)mm。在玻

璃珠上方放置一个金属网,以防下落的燃烧碎片阻塞气体人口和配气通路，

5.1.2试样夹

能固定在燃烧简轴中心位置上,并能垂直夹住试样的构件。试样夹及其支撑物的轮廓应光滑，使引

人气体的喘流小化。

8.1设备和试样的安装

8.1.1试验装置应放置在温度23℃±2℃的环境中。必要时将试样放置在23 ℃±2 ℃和 50%±5%

的密闭容器中,当需要时从容器中取出。

8.1.2如需要,将重新校准设备(见第6章和附录A)。

8.1.3选择起始氧浓度,可根据类似材料的结果选取。另外,可观察试样在空气中的点燃情况,如果试

样迅速燃烧,选择起始氧浓度约在18%(体积分数);如果试样缓慢燃烧或不稳定燃烧,选择的起始氧浓

度约在21%(体积分数);如果试样在空气中不连续燃烧,选择的起始氧浓度至少为25%(体积分数),这

取决于点燃的难易程度或熄灭前燃烧时间的长短。

8.1.4确保燃烧简处于垂直状态(见图1)。将试样垂直安装在燃烧筒的中心位置,使试样的顶端低于

燃烧筒顶口至少100 mm,同时试样的低点的暴露部分要高于燃烧筒基座的气体分散装置的顶面

100 mm(见图1或图 2

8.1.5调整气体混合器和流量计,使氧/氮气体在23℃±2 ℃下混合,氧浓度达到设定值,并以

40 mm/s±2 mm/s/的流速通过燃烧筒。在点燃试样前至少用混合气体冲洗燃烧筒 30s.确保点燃及

试样燃烧期间气体流速不变。

记录氧浓度,按附谦B给出的公式计算出所用的氧浓度,以体积分数表示。

8.2点燃试样

8.2.1概述

根据试样的形状,按下述要求任选一种点燃方法:

a)I、Ⅱ、ⅢIV和Ⅵ型试样(见表2),使用按8.2.2所述的方法A(顶面点燃);

b)V型试样,按8.2.3所述的方法B(扩散点燃)。

在GB/T 2406的本部分中点燃是指有焰燃烧。

注1:试验的氧浓度在等于或接近材料氧指数値表现稳态燃烧和燃烧扩散时,或厚度≤3 mm的自撑试样,发现方法

B(用7.3.2标线的试样)比方法A给出的结果更一致，因此,方法B可用于I、直、Ⅲ、和Ⅵ型试样。

注2，某些材料可能表现无焰燃烧(例如灼热燃烧)而不是有焰燃烧,或在低于要求的氟浓度时不是有焰燃烧。当试

验这种材料时,必须鉴剔所测氧指数的燃烧类型。

8.2.2方法A一顶面点燃法

顶面点燃是在试样顶面使用点火器点燃。

8.4 逐步选择载浓度

8.5和8.6所述的方法是基于“少量样品升-降法”",利用 NTNL=5(见 8,6.2和 8.6.3)的特定

条件,以任意步长便氧浓度进行一定的变化。

试验过程中,按下述步骤选择所用的氧浓度:

a) 如果前一个试样燃烧行为是“X”反应,则降低氧浓度,或

b)如果前一个试样燃烧行为是“O”反应,则增加氧浓度。

按8.5或8.6选择氧浓度变化的步长，

8.5初始氧浓度的确定

采用任意合适的步长,重复8.1.4~8.4的步骤;直到氧浓度(体积分数)之差≤1.0%,且一次是

“O”反应,另一次是“X”反应为止。将这组氧浓度中的“○”反应,记作初始氧浓度,然后按8.6进行。

注1、氧浓度之差≤1.0%的两个相反结果,不一定从连续试验的试样中得到，

注 2:给出“O”反应的氧浓度不一定比给出“X”反应的氧浓度低。

注3:使用表格记录本条和附录C所述的各条要求的信息.

8.6氧浓度的改变

8.6.1再次利用初始氧浓度(见8.5),重复8.1.4~8.3的步骤试验一个试样,记录所用的氧浓度(co)

和“X”或“○”反应,作为NL和 Nτ系列的个值。确保试样表面清洁且无影响燃烧行为的缺陷,如模塑飞边或机加工的毛刺。

注意试样在样品材料上的位置和取向上的不对称性(见注3)。

注1:某些材料标准要求选择和标识所用的“试样状态”,例如,处于“规定状态”或“基态”的以苯乙烯为基材的均聚

或共聚物。

注2;在无相关标准时,可从GB/T5471-2008、GB/T9352--2008、GB/T17037.1-1997、GB/T 17037.3--2003、

ISO 294-2:1996,ISO 294-5:2001,ISO 2818;1994 或GB/T 11997-2008中选择一种或几种制备方法。

注3:由于材料的不均匀性导致点火的难易及燃烧行为的不同(例如,由不对称取向的热塑性薄膜上,在不同方向切

取的试样,受热时收缩程度不同),对氧指数的结果有很大影响。

注4:如果使用这种方法,薄膜的燃烧行为呈现不稳定,包括受热收缩及数据的波动,则应使用V型试样,即卷筒形

试样。它给出的再现性结果与I型试样几乎相同。附录D给出了使用Ⅵ型试样实验室间获得的精密度

数据。

7.3试样的标线

7.3.1概述

为了观察试样燃烧距离,可根据试样的类型和所用的点火方式在一个或多个面上画标线。自撑试

样至少在两相邻表面画标线。如使用墨水,在点燃前应使标线干燥。

7.3.2顶面点燃试验标线

该仪器是用来测定聚合物燃烧过程中所需要氧的体积百分比，聚合物氧指数值是在该物质引燃后，保持燃烧 50mm 长或燃烧时间为180s 时所需要的氧、氮混合气流中，刚好维持式样燃烧所需的氧浓度（亦称氧指数）。

该仪器不仅可以作为鉴定聚合物难燃性的手段，而且可以作为一种研究工具，对实验室研究阻燃配方，开发新型阻燃材料提供了有力的测试手段。适合于固体材料，层压材料、泡沫塑料、织物、软片和薄膜等材料的燃烧性测试。

仪器结构设计合理，操作使用维修方便。测试系统采用进口氧传感器，并用数字显示结果。具有判定准确，重现性好等优点，是科研、生产质量控制理想的测试设备。

二、 主要技术指标 

1、采用进口氧传感器，数字显示氧气浓度无需计算，精度更高更准确，范围 0—100%

2、数字分辨率：±0.1%

3、测量精度：0.4 级

4、流量调节范围：0-10L/min（60-600L/h）

5、响应时间：＜5S

6、燃烧筒：内径≥75 ㎜ 高 400mm

7、燃烧筒内气体流速：40mm±10mm/s

8、压力表精度 2.5 级，分辨率：0.01MPa

9、流量计：1-15L/min（60-900L/H）可调 

 10、氧气/氮气混合气体入口：包括稳压阀，流量调节阀，气体过滤器和混合室。

11、试样夹可用于软质和硬质塑料、纺织品、防火门等。

12、丙烷（丁烷）点火系统，火焰长度 5mm-60mm 可自由调节。

13、气体：工业用氮气、氧气，纯度＞99%；（用户自备）。

14、点火器：有一根金属管制成、尾端有内径Φ2±1mm 的喷嘴，能插入燃烧筒内点燃试样，火焰长度： 16±4mm ， 大小可调。

15、自撑材料试样夹：能固定在燃烧筒轴心位置上、并能垂直夹住试样。

16、非自撑材料试样夹：能将试样的两个垂直边同时固定在框架上。

三、 仪器的工作条件

1、环境温度：-10℃～45℃

2、相对湿度：﹤85％；

3、电压及功率：220V、50HZ、100W

4、使用气体：GB3863工业用气态氧；GB3864工业用气态氮；两瓶气体均要高压阀。

5、输入压力：0.2-0.3Mpa。

6、工作压力：氮气0.1-0.15Mpa　氧气0.1－0.15Mpa操作程序。

四、 仪器的安装（见图 2）

（1）把仪器放入通风橱内或工作平台上。 

（2）把配置的橡胶管一端分别插入仪器背面 O2、N2 接口，另一端对应插入O2、N2 气钢瓶接口；尼纶管（白色管子）一端接燃烧拄底座，另一端接背面 O2+N2 接口。 

（3）取出燃烧筒内金属网，放入配给的玻璃珠，再放入金属网，式样夹、套上玻璃燃烧筒。

（4）仪器的校正

a. 校正满度：接通仪器电源，开启已知氧浓度值（钢瓶上有充气标定值）氧气钢瓶总阀并调节减压阀，压力为 0.2 -0.25Mpa；顺时针调节仪器面板右下角“稳压”阀，仪器压力表指示值大约在 0.1 -0.15Mpa 之间，逆时针调节右边压力表上方的“流量”旋钮，流量计指示值为 10L±0.5L/min，此时仪器数显表显示的数值应符合已知氧浓度值，否则应调节“满度”，使数显值与钢瓶中的氧气浓度一致。

b.“满度”校准完毕后，将氧气流量全部关闭，氮气流量全部打开到 10L，此时如数显表数字能在 1.0 以下，说明仪器是准确的，然后可以做试验了；如果数值在 1.0 以上说明氧传感器已过期，需更换氧传感器。测试步骤1、取标准式样至少 15 根，分别在式样的任意一端 50mm 处划线，将另一端插入燃烧拄内式样夹中。