GBT8332泡沫塑料燃燒性能試驗方法

水平燃燒法

相關(guān)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用水平燃燒法測定泡沫塑料的燃燒性。

本標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。

GB/T 18441-2008 塑料 符號和縮略語 第1部分：基礎(chǔ)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(diào)節(jié)和試驗的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)火源

ISO/IEC 13943：2000 防火安全——詞匯表

3、術(shù)語和定義

ISO/IEC 13943：2000中確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

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(fēng)櫥

內(nèi)部體積不少于0.5m³，箱體應(yīng)能觀察進行中的試驗并且通風(fēng)良好使得燃燒有正常的空氣熱循環(huán)通過試樣。箱體內(nèi)壁應(yīng)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(guān)閉）應(yīng)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(yīng)量通常對這些燃燒試驗是很重要的。當(dāng)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(jié)果。

5.2 本生燈

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

5.3 本生燈翼頂

翼頂開口的內(nèi)部長度為（48±1）mm，內(nèi)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(yīng)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(diào)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(yīng)在1°范圍之內(nèi)；

——試樣前端應(yīng)在本生燈翼頂上方（13±1）mm處（見圖4）；

——試樣上、下方空間不應(yīng)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(diào)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(jié)果。在有爭議時，應(yīng)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(zhǔn)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(zhì)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(diào)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(yīng)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(yīng)注意去除表面灰塵與顆粒。切割邊緣應(yīng)平整。

6.2 標(biāo)準(zhǔn)試樣為（150±1）mm長，（50±1）mm寬，超過13mm厚的材料應(yīng)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(jié)果不能相互比較。

6.3 為試驗準(zhǔn)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(biāo)線。

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

7、狀態(tài)調(diào)節(jié)

7.1 試樣的狀態(tài)調(diào)節(jié)

7.1.1 試樣應(yīng)在制作完成24h后進行狀態(tài)調(diào)節(jié)。

7.1.2 在溫度（23±2）℃和相對度50%士5%環(huán)境下，調(diào)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(fù)試情況準(zhǔn)備。

7.1.3 在（70±2）℃調(diào)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(fù)試情況準(zhǔn)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(yīng)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(diào)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(diào)節(jié)

8.1.1 確認通風(fēng)櫥風(fēng)扇已關(guān)。

8.1.2 使用如圖5所示的調(diào)節(jié)裝置為氣源，調(diào)節(jié)燃氣流速與輸送壓力至表1所列值，在遠離試樣置調(diào)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(diào)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(yīng)，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(diào)節(jié)。

當(dāng)使用丙烷氣時，調(diào)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(diào)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(dāng)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?yīng)在試樣的中心線下。

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(biāo)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(guān)閉通風(fēng)櫥面板（如果未關(guān)）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(dāng)火焰或陰燃前沿到達25mm標(biāo)線時開始第二個計時器。

8.5.5 當(dāng)火焰或陰燃前沿到達60mm標(biāo)線時，或當(dāng)試樣在60mm標(biāo)線前停止燃燒或陰燃時，停止*個計時器。

8.5.6 當(dāng)試樣火焰或陰燃前沿到達125mm標(biāo)線時，或當(dāng)試樣在125mm標(biāo)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(fēng)櫥風(fēng)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(biāo)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(biāo)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(biāo)線到火焰或余輝燃燒前沿通過125mm標(biāo)線。

8.6.3 自熄時間（t_e）：當(dāng)火焰或余輝燃燒前沿未通過60mm標(biāo)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(jié)果無效，此時需補充一些試樣以得到10個有效試驗結(jié)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(zhǔn)備

8.8.1 如果要重復(fù)使用試樣托網(wǎng)，應(yīng)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(yīng)校（見8.1.2）尺寸1次。

8.8.4 關(guān)閉通風(fēng)櫥的風(fēng)扇，重復(fù)82到8.5操作為下一批試樣作準(zhǔn)備。

9、計算

9.1 如果火焰越過125mm標(biāo)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(biāo)線，但通過60mm標(biāo)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(guān)精密度的說明（附錄C提供了ISO標(biāo)準(zhǔn)精密度數(shù)據(jù)）。

11 試驗報告

試驗報告應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a）本標(biāo)準(zhǔn)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(diào)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(diào)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。