淺析極限氧指數(shù)研究的方法

極限氧指數(shù)法是用來(lái)衡量聚合物材料持續(xù)燃燒性能的一種試驗(yàn)方法。氧指數(shù)法是指在規(guī)定的條件下，試樣在氧、氮混合氣流中維持穩(wěn)定燃燒時(shí)所需的最低氧濃度。氧指數(shù)越高表示材料燃燒時(shí)所需要的氧氣濃度越高，材料越難燃燒，極限氧指數(shù)一般表示為 LOI 。

氧指數(shù)不是材料的特定參數(shù)，它只能表示材料在特定的試驗(yàn)環(huán)境下的燃燒性能。不同測(cè)試人員在不同測(cè)試環(huán)境下，所測(cè)得材料的氧指數(shù)值也不同。根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)影響氧指數(shù)測(cè)試因素主要考慮以下幾個(gè)方面。

一、試樣的制備 

1.試樣的制備工藝 

試樣的制備工藝，它可以影響試樣質(zhì)量、組成和性質(zhì)。首先，關(guān)于試樣質(zhì)量，相關(guān)氧指數(shù)規(guī)范規(guī)定，試樣表面要求光滑，無(wú)飛邊毛刺。其次，當(dāng)試樣中添加無(wú)機(jī)填料時(shí)，無(wú)機(jī)填料應(yīng)均勻分散在試樣中，避免填料沉淀或分布不均現(xiàn)象以免影響試樣 LOI 值的測(cè)定。再次，關(guān)于試樣的組成。一般來(lái)說(shuō)，試樣的組成越簡(jiǎn)單越容易測(cè)定，越復(fù)雜就越難測(cè)定。最后，關(guān)于試樣的性質(zhì)。目前對(duì)于材料阻燃性能的研究，大多集中在阻燃劑的研究，而采用氧指數(shù)評(píng)價(jià)阻燃劑的阻燃性能，就必須考慮不同阻燃劑加入的阻燃材料，其阻燃性能的測(cè)試結(jié)果的合理性。由此可見，試樣的制備工藝對(duì)氧指數(shù)的值有一定的影響。

2.試樣的尺寸

在極限氧指數(shù)法中，試樣尺寸主要是通過(guò)試樣長(zhǎng)度和截面決定的。首先，試樣長(zhǎng)度是否會(huì)影響氧指數(shù)的測(cè)試結(jié)果還存在爭(zhēng)議。其次，關(guān)于試樣截面尺寸對(duì)氧指數(shù)測(cè)試結(jié)果影響。試樣界面尺寸越大，材料燃燒速率越慢，氧指數(shù)值就越大。在氧指數(shù)的相關(guān)規(guī)范中，試樣尺寸規(guī)定大致相同。

二、極限氧指數(shù)的確定 

氧指數(shù)是衡量材料持續(xù)燃燒能力的指標(biāo)，是指材料能夠維持穩(wěn)定燃燒的最低氧濃度。但是材料穩(wěn)定燃燒的準(zhǔn)確定義卻沒(méi)在相應(yīng)規(guī)范中得以體現(xiàn)，各種氧指數(shù)規(guī)范均以恰好燃燒3 min/2 min或恰好燒至50 mm/40 mm處熄滅時(shí)的氧濃度為L(zhǎng)OI值的判據(jù)。同一樣品在同一條件下燃燒從點(diǎn)燃到熄滅的時(shí)間很少相同。這一點(diǎn)，只有通過(guò)減小氧濃度級(jí)差來(lái)減小誤差，級(jí)差越小，誤差越小。一般的，氧指數(shù)規(guī)范規(guī)定氧濃度的級(jí)差取 0.2 %。

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