[發明專利]一種氧指數測定方法及其裝置

有效

• 申請號: 201110435319.3
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102608256A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 吳雪云;趙云;莫小杰;石小麗;朱新生;范麗娟
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種材料阻燃性能的測定方法，特別涉及一種材料氧指數的測定方法及其裝置，適用于對液體、粉體及膨脹阻燃體系材料阻燃性能的測定。

背景技術

氧指數是指在規定條件下，試樣在氧、氮混合氣流中，維持平穩燃燒所需的最低氧氣濃度，以氧所占體積百分數表示。氧指數高表示材料不易燃燒，氧指數低表示材料容易燃燒，一般認為氧指數＜22屬于易燃材料，氧指數在22～27之間屬可燃材料，氧指數＞27屬難燃材料。?

在評價塑料及其他高分子材料相對燃燒性時，氧指數是一種常用的表示方法，以此判斷材料在空氣中與火焰接觸時燃燒的難易程度非常有效，因此受到世界各國的重視。中國已頒布的相應的氧指數法的國家標準有GB?2406-80（塑料）和GB?5454-85（紡織物）。在常規氧指數的測試過程中，將一定尺寸的試樣用試樣夾夾持于透明燃燒筒內，筒中有按一定比例混合的向上流動的氧氣與氮氣流。點著試樣的上端，觀察隨后的燃燒現象，記錄持續燃燒的時間或燃燒過的長度，試樣的燃燒時間超過3min或火焰前沿超過50mm標線時，就降低氧氣濃度，試樣的燃燒時間不足3min或火焰前沿不到標線時，就增加氧濃度，如此反復操作，當測量結果接近規定的時間或標線時，得出的氧氣含量即為試樣的氧指數。

在常規阻燃性能測試儀中，如氧指數儀、水平燃燒儀與垂直燃燒儀，其測試樣品的都特定形狀，如有片狀、薄膜狀、織物等，然而，對于粉狀、液體等無固定形態的材料，現有的設備就無法直接測定，需要對材料進行加工，制成待測樣品，這無疑對開發研究新型阻燃材料增加了困難與成本。????

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，提供一種能夠測定各種形態的樣品，且測定方法簡單，結果可靠、準確的氧指數測定方法及其裝置。

實現本發明目的的技術方案是提供一種氧指數測定裝置，它包括氧、氮氣輸入及計量裝置、燃燒器，及溫度傳感器和溫度-時間記錄裝置；所述的燃燒器為筒狀組合結構，分為下部筒體、過渡區筒體和上部筒體，下部筒體的內徑為110～120mm，上部筒體的內徑為100～110mm，過渡區筒體的內徑漸變連接上、下部筒體；樣品池由支架固定于過渡區筒體的中心；溫度傳感器置于樣品池外壁的底部，其輸出端與溫度-時間記錄裝置連接。

本發明所述的樣品池為圓柱體，材質為不銹鋼、陶瓷或玻璃。樣品池為內徑25～30mm，高度為20～30mm。

一種氧指數測定的方法，包括如下步驟：

1、根據待測樣品燃燒的難易程度及樣品的加入量，確定引燃時間；

2、調整氧、氮比例，將樣品放入樣品池中，按常規方法點燃樣品；?

3、記錄燃燒溫度與時間的關系曲線；?

4、依據引燃時間+180秒處的燃燒溫度與時間的關系曲線的斜率，若斜率接近零時，其氧氣所占混合氣體的體積百分比例即為該樣品的氧指數，否則，返回步驟2。?

所述的引燃時間為30秒，60秒和90秒中的一種。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：?

1、本發明提供的氧指數測定方法和裝置，能夠方便地測定無固定形狀的待測樣品，如粉體、顆粒、液體等，為新材料的研究與開發提供了依據。

2、測試儀器結構簡單，數據豐富，具有應用價值。

3、本發明采用固定引燃時間，記錄樣品燃燒溫度與時間的關系，確定被測材料的氧指數，測試方法更科學。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的氧指數測定裝置的結構示意圖；

其中，1、下部筒體；2、過渡區筒體；3、上部筒體；4、樣品池；5、支架；6、玻璃微珠。

圖2～圖4是本發明實施例提供的氧指數測定裝置測量樣品純聚丙烯引燃時間分別為30s、60s和90s時的燃燒溫度與時間的關系曲線圖；

圖5是本發明實施例提供的氧指數測定裝置測量含經典膨脹體系20%的改性聚丙烯引燃時間為30s時的燃燒溫度與時間的關系曲線圖；

圖6是本發明實施例提供的氧指數測定裝置測量含經典膨脹體系40%的改性聚丙烯引燃時間為30s時的燃燒溫度與時間的關系曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明技術方案作進一步的闡述。

實施例1