材料的阻燃性是指在規(guī)定的試驗條件下，材料或制品進(jìn)行有焰燃燒的能力。它包括了是否容易點燃，以及能否維持燃燒的能力等有關(guān)的一些特性。經(jīng)過多年的發(fā)展，阻燃性測試已經(jīng)形成多種標(biāo)準(zhǔn)，成為相關(guān)業(yè)界非常重點的檢測項目。
需要做阻燃性能測試的產(chǎn)品有很多，比如防火/耐火材料制品、建筑材料制品、塑料材料制品、涂料產(chǎn)品等等，這些產(chǎn)品對阻燃性能的要求都會很高，而阻燃性能的測試方法還是很多的，今天我們就常見的水平燃燒試驗方法、垂直燃燒試驗方法、氧指數(shù)法這三種阻燃性試驗，從標(biāo)準(zhǔn)到具體檢測方法為大家詳細(xì)介紹一下。
一、 阻燃性能測試之水平燃燒試驗方法
水平燃燒試驗法是在實驗室條件下測試試樣水平支撐下的燃燒性能。水平燃燒試驗方法標(biāo)準(zhǔn)有很多，主要是在電線電纜、塑料、皮革、毛毯的測試。
1、水平燃燒試驗檢測標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 12666.2-2008 單根電線電纜燃燒試驗方法 第2部分：水平燃燒試驗
GB/T 8332-2008 泡沫塑料燃燒性能試驗方法 水平燃燒法
MH/T 6047-2008 航空毛毯四層水平燃燒試驗方法
QB/T 2729-2005 皮革 物理和機(jī)械試驗 水平燃燒性能的測定
2、水平燃燒試驗具體測試方法
（1） 試驗裝置
試驗在燃燒箱內(nèi)進(jìn)行， 箱體左內(nèi)側(cè)裝有一支內(nèi)徑為 9.5mm 的本生燈。其內(nèi)右側(cè)有固定試件的試件夾。本生燈向上傾斜 45 度， 并裝有進(jìn)退裝置。試驗用燃?xì)鉃樘烊粴狻?石油氣或煤氣， 并備有秒表及卡尺。
（2） 試驗方法
A．試件制備
每種材料需 5 個試件， 每個試件要求平整光滑， 無氣泡，長 125±5mm， 寬 13.0±0.3mm， 厚 3.0±0.2mm， 對厚度為 2-13mm 的試樣也可進(jìn)行試驗， 但其結(jié)果只能在同樣厚度之間比較。
B． 試驗步驟
首先在試樣的寬面上距點火源 25mm 和 100mm 處各劃一條標(biāo)線， 再將試件以長軸水平放置， 其橫截面軸線與水平成 45 度角固定在試件夾上。在其下方 300mm 處放置一個水盤。點燃本生燈， 調(diào)節(jié)火焰長度為 25mm并成藍(lán)色火焰， 將火焰內(nèi)核的尖端施用與試樣下沿約 6mm 長度。并開始計時， 施加火焰時間為 30 秒。在此期間內(nèi)不得移動本生燈， 但在試驗中，若不到 30 秒時間試件已燃燒到第一標(biāo)線， 應(yīng)立即停止施加火焰。停止火焰后應(yīng)作如下觀察記錄 。
a）2S 內(nèi)有無可見火焰;
b）如果試樣繼續(xù)燃燒，則記錄火焰前沿從第一標(biāo)線到第二標(biāo)線所用時間 t， 求其燃燒速度 V：V=75/t (mm/min)
c）如果火焰到達(dá)第二標(biāo)先前熄滅， 記錄燃燒長度 S:S=(100-L)mm 式中：L——從第二標(biāo)線到未燃部分的最短距離， 精確到1mm。觀察其他現(xiàn)象， 如熔融， 卷曲， 結(jié)碳， 滴落及滴落物是否燃燒等。
C．結(jié)果的評定
每個試驗按下列歸類 a． GB2408-80/Ⅰ :試樣在火源撤離后 2s 內(nèi)熄滅b． GB2408-80/Ⅱ :火焰前沿在到達(dá)第二標(biāo)先前熄滅， 此時應(yīng)報告試樣燃燒長度 S （如燃燒長度 50mm， 報告為 GB2408-80/Ⅱ -50mm） c． GB2408-80/Ⅲ :火焰前沿到達(dá)或超過第二標(biāo)線， 此時應(yīng)報告燃燒速度 V (如燃燒速度為20mm/min 報告為 GB2408-80/Ⅲ-20mm/min). 試驗結(jié)果以 5 個試件中數(shù)字最大的類別作為材料的評定結(jié)果， 并報告最大燃燒長度或燃燒速度。
二、 阻燃性能測試之垂直燃燒試驗方法
垂直燃燒法是在規(guī)定條件下， 對垂直放置具有一定規(guī)格的試樣施加火焰作用后的燃燒進(jìn)行分類的一種方法。
1、垂直燃燒試驗檢測標(biāo)準(zhǔn)
GB 32086-2015 特定種類汽車內(nèi)飾材料垂直燃燒特性技術(shù)要求和試驗方法
GB/T 12666.1-2008 單根電線電纜燃燒試驗方法 第1部分：垂直燃燒試驗
GB/T 8333-2008 硬質(zhì)泡沫塑料燃燒性能試驗方法 垂直燃燒法
JB/T 4278.18-2011 橡皮塑料電線電纜試驗儀器設(shè)備檢定方法 第18部分：單根銅芯絕緣細(xì)電線電纜垂直燃燒試驗裝置
JB/T 4278.5-2011 橡皮塑料電線電纜試驗儀器設(shè)備檢定方法 第5部分：單根絕緣電線電纜垂直燃燒試驗裝置
JJF(紡織)068-2016 垂直燃燒試驗儀校準(zhǔn)規(guī)范
JJF(紡織)068-2018 垂直燃燒試驗儀校準(zhǔn)規(guī)范
FZ/T 98017-2018 紡織品垂直燃燒性能試驗儀
2、垂直燃燒試驗具體測試方法
（1） 試驗裝置
試驗是在內(nèi)部尺寸為 329mm×329mm×780mm 的燃燒箱內(nèi)進(jìn)行。燃燒箱頂部開有直徑150mm 的排氣孔， 為防止外界氣流對試驗的影響， 在距箱頂 25mm 處加一塊頂板， 燃燒箱右側(cè)裝有試件夾支座， 并達(dá)到試件固定后能處于燃燒箱中心位置。箱體左側(cè)裝有向上傾斜 45 度的本生燈一個。固定在控制箱的水平滑道上。箱體下部放置一個放脫脂棉的支架。其他備用的還有秒表及卡尺。
（2） 試驗方法
A． 試件 每組試樣需 5 個試件， 要求平整光滑無氣泡。長 130±3mm,寬 13.0±0.3mm.厚 3.0±0.2mm。制好的試件應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)氣候條件下調(diào)節(jié) 48 小時。
B． 試驗步驟 試件垂直固定在實件夾上，試件上端夾住部分為 6mm.放好脫脂棉。在距試件 150mm 處點燃本生燈，調(diào)節(jié)火焰高度為 20±2mm， 并呈藍(lán)色火焰。將本生燈中心置于試件下端10mm 位置， 火焰對準(zhǔn)試件下端中心部分。開始計時。當(dāng)對試件施加火焰10s 后移開火源， 記錄試件有焰燃燒時間， 試件有焰燃燒熄滅后， 按上述方法再施加火焰 10s， 分別記錄移開火焰后試件有焰燃燒和無焰燃燒時間。
C． 結(jié)果評價將試件的燃燒性能按下面規(guī)定為 FV-0, FV-1, FV-2, 三級。
V-0：垂直試樣在 10 秒內(nèi)停止燃燒；不允許有液滴；
V-1：垂直試樣在 30 秒內(nèi)停止燃燒；不允許有液滴；
V-2：垂直試樣在 30 秒內(nèi)停止燃燒；允許有燃燒物滴下。
如果一組５ 個試樣中有一個不符合表中要求應(yīng)再取一組試樣進(jìn)行試驗， 第二組５ 個試樣應(yīng)全部符合要求。如果第二組仍有一個試樣不符合表中相應(yīng)要求， 則以兩組中數(shù)值最大的級別作為該材料的級別。如果試驗結(jié)果超出Ｆ Ｖ－２ 項應(yīng)要求， 則該材料不能采用垂直燃燒法評定氧指。
三、 阻燃性能測試之氧指數(shù)方法
適合阻燃性能測試-氧指數(shù)法的產(chǎn)品還是很多的，如粘膠、滌綸纖維、合成纖維、塑料、紡織品、瀝青等等。
1、阻燃性能測試-氧指數(shù)檢測標(biāo)準(zhǔn)
FZ/T 50016-2011 粘膠短纖維阻燃性能試驗方法 氧指數(shù)法
FZ/T 50017-2011 滌綸纖維阻燃性能試驗方法 氧指數(shù)法
FZ/T 50029-2015 合成纖維原料切片阻燃性能試驗方法 氧指數(shù)法
GB/T 16581-1996 絕緣液體燃燒性能試驗方法 氧指數(shù)法
GB/T 2406.1-2008 塑料 用氧指數(shù)法測定燃燒行為 第1部分：導(dǎo)則
GB/T 2406.2-2009 塑料 用氧指數(shù)法測定燃燒行為 第2部分：室溫試驗
GB/T 5454-1997 紡織品 燃燒性能試驗 氧指數(shù)法
GB/T 8924-2005 纖維增強塑料燃燒性能試驗方法 氧指數(shù)法
GSB 08-3562-2019 塑料（PMMA）氧指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)樣品
NB/SH/T 0815-2010 瀝青燃燒性能測定 氧指數(shù)法
TB/T 2919-1998 織物燃燒氧指數(shù)試驗方法
2、阻燃性能測試-氧指數(shù)具體測試方法
1）參考GB2406《塑料燃燒性能試驗方法 氧指數(shù)法》 規(guī)定測夾住下端能直立的塑料， 試樣燃燒時間為 3min， 從試樣的寬面上距點火端 50mm 處劃一標(biāo)線。試樣的燃燒時間超過 3min 或火焰前沿超過標(biāo)線時， 就降低氧濃度，試樣的燃燒時間不足 3min 或火焰前沿不到標(biāo)線時， 就增加氧濃度， 如此反復(fù)， 直至兩者所得氧濃度之差小于 0． 5％。
2） 試驗方法
A． 試件制備
每組樣品應(yīng) 5-10 個試件， 每個試件長 70-150mm,寬 6.5±0.5mm,厚，3.0±0.5mm， 并要求試件表面平整光滑， 無氣泡
B． 試驗步驟
試驗進(jìn)行前應(yīng)將試件在距點火源 50mm 處劃一條刻度線， 再垂直裝在試件夾上， 其上端到燃燒筒的距離大于 10mm， 估計初始氧濃度并進(jìn)行調(diào)節(jié)， 應(yīng)保持任何時候燃燒桶內(nèi)的氣流流速為 40±10mm/s。讓調(diào)節(jié)好的氣流流動 30s， 以便清洗燃燒筒。然后用點火器點燃試件頂部， 確認(rèn)試件頂部全部點燃時， 移去點火器并開始計時。此時不得任意改變流量和氧濃度。試驗過程中， 若試樣燃燒時間超過 3min,或火焰前沿超過標(biāo)線， 應(yīng)降低氧濃度再進(jìn)行試驗。， 反之則應(yīng)增加氧濃度。當(dāng)調(diào)節(jié)到氧濃度值的增加或減少之差小于 0.。5%時， 應(yīng)以降低的氧濃度值計算材料的氧指數(shù)。在該范圍內(nèi)進(jìn)行三次試驗。，
C． 結(jié)果計算
氧指數(shù)（OI） 的計算公式：OI=[O2] / [O2]+[N2]×100%式中 [O2]——氧氣流量 L/min：[N2]——氮氣流量 L/min.三次試驗結(jié)果的平均值即為該材料的氧指數(shù)。
各種有機(jī)聚合物的氧指數(shù)都以測過。一般 OI≥27 的物質(zhì)為阻燃性物質(zhì)。
D． 討論
影響氧指數(shù)的因素
a． 流速
在 30 和 120mm/s, OI 幾乎與氣流無關(guān)， ， 流速必須足夠快， 以便從最近處的氣氛中清除燒過的氣體， 但又不能太快， 以免在火的前沿增加混合速度。
b． 試樣的厚薄
材料隨試樣變薄而變得更易燃燒 ， 氧指數(shù)值下降。
c． 壓強
有些聚合物其 OI 表現(xiàn)對減壓敏感， 這可能由于通過不斷除去產(chǎn)物而使聚合物的降解加速。
d． 惰氣
當(dāng)用 Ar 、 Ne 、 CO2 氣體時， 維持燃燒所需的氧分?jǐn)?shù)（OF） 表示 ：OF = [O2] / [惰氣]
OF 值隨氣體的熱容而線性的增加。當(dāng)用 Hr 時， OI 值比預(yù)料的大 50%，這是由于 Hr 氣的高導(dǎo)熱率把熱從火焰中帶走的緣故。
e． 溫度
溫度對 OI 有很大的影響， 在室溫下溫度對 OI 的影響不大。在高溫下各種聚合物 OI 對溫度的關(guān)系各不相同。
f． 數(shù)值與點火位置的關(guān)系
底部點火與頂部點火可以得到不同的氧指數(shù)值， 底部點火較頂部點火更接近實際燃燒情況， 其氧指數(shù)值低得多。
以上就是阻燃性能測試的最常見的三種試驗方法，阻燃性能測試的方法還是要根據(jù)具體的產(chǎn)品及客戶的需求來選擇，而上文所提到的三種測試試驗都是以塑料阻燃測試為參考的。
而適合做阻燃性能測試的產(chǎn)品，還有汽車內(nèi)飾材料、電子產(chǎn)品、電工產(chǎn)品、家具、床墊等等。
通過對客戶提供的樣品進(jìn)行燃燒測試，根據(jù)燃燒的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的等級評級，協(xié)助客戶對產(chǎn)品進(jìn)行品質(zhì)管控。阻燃等級是非常重要的安全性能之一，是許多認(rèn)證必不可少的，也是很多國家強制要求的必檢項目。
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