極限氧指數測試儀淺析氧指數測定實(shí)驗中那些細節會(huì )對結果產(chǎn)生影響？

　　極限氧指數測試儀淺析氧指數測定實(shí)驗中那些細節會(huì )對結果產(chǎn)生影響？

　　氧指數是指在規定的試驗環(huán)境下，分析材料燃燒性能的方法，不同物體在燃燒過(guò)程中所需的氧氣量不同，一般將2≤OI<32看成可燃材料，OI≥32看成難燃材料。氧指數儀通常用于測定聚合物等材料燃燒所需的氧氣百分比，是分析該類(lèi)材料難燃性的重要工具。氧指數法應用在建筑材料、消防安全等領(lǐng)域，是分析產(chǎn)品燃燒性能的可靠方法[1,2]。在氧指數檢測過(guò)程中，會(huì )受到環(huán)境、控制人員、制樣差異等因素的干擾[3-5]。為了更加準確檢測材料的氧指數值，本文對測試過(guò)程中不同因素對氧指數的波動(dòng)干擾進(jìn)行了分析，并提出了相應的建議。

　　一、可燃材料燃燒氧指數檢測原理

　　當前大量的高分子材料廣泛應用于建組、造船、汽車(chē)等領(lǐng)域，形成了較大的經(jīng)濟和社會(huì )效益，然而因為材料自身的特征以及人為的盲目使用，使得材料燃燒產(chǎn)生火災和經(jīng)濟損失，并且釋放出大量有毒煙氣，對人體和環(huán)境產(chǎn)生了較強的傷害和干擾。氧指數儀實(shí)驗原理用圖1描述。

　　實(shí)驗在氧、氮混合氣流中保持平衡燃燒所需的低氧濃度，和氧氣所占的體積百分比描述氧指數，分析樣品的阻燃性能。氧指數法的原理是將一定尺寸的樣品通過(guò)試樣夾垂直放置于氮氣流中。點(diǎn)燃試樣的上部，分析燃燒狀態(tài)，統計燃燒時(shí)間，并同標準值進(jìn)行對比，高于標準值則減少氧濃度，低于標準值則提高氧濃度，循環(huán)執行確保上下兩側逐漸趨于標準值。試驗分析儀器采用氧指數測定儀FTA-Ⅱ，主要包括燃燒筒、樣品夾、氣源、流量計和調控模塊組成。燃燒采用的氣源是工業(yè)級氣體，O2以及N2含量濃度都≥99.6%，計時(shí)器采用秒表。

　　二、氧指數的波動(dòng)因素分析

　　1、不同溫度對氧指數測定數據的干擾

　　通常用于檢測的氧指數儀的實(shí)際應用環(huán)境溫度處于10~30℃范圍中，本文依據國家規范要求運行時(shí)，使用恒定溫度和時(shí)間的措施，目標是確保實(shí)際的檢驗環(huán)境穩定性，驗證結果用表1描述。

　　分析表1中的數據可得，不同溫度環(huán)境下樣品的檢驗結果具有差異性，隨著(zhù)試驗溫度的不斷增加，試驗獲取氧指數的平均值不斷降低，因而可得，隨著(zhù)試驗環(huán)境溫度的不斷增加，獲取的氧指數值不斷降低。

　　2、不同調控時(shí)間對氧指數測定數據的干擾

　　本文采用TDCPP阻燃聚氨酯泡沫樣本進(jìn)行對比試驗，控制溫度在某一特定值，如果調整時(shí)間滿(mǎn)足預期要求則進(jìn)行驗證。

　　分析檢測數據可得，不同控制時(shí)間下樣品的檢測結果具有差異性，隨著(zhù)檢測調控時(shí)間逐漸增加，試驗獲取的氧指數平均值不斷增加。

　　2.3試樣點(diǎn)燃方式的波動(dòng)干擾

　　按照國家規范對待樣品通過(guò)兩種點(diǎn)燃方式檢測氧指數，當活時(shí)間都為10s，不同點(diǎn)燃方式氧指數檢測結果用表2描述。

　　2.4不同試樣長(cháng)度對氧指數測定數據的波動(dòng)干擾

　　國家規范要求中受檢產(chǎn)品的試樣長(cháng)度是80~150mm，主要是為了確保同試驗儀器玻璃圓筒的長(cháng)度統一，進(jìn)而確保玻璃圓筒中混合氣體的氧濃度保持均衡。分析試驗數據可得，樣品的長(cháng)度對氧指數檢測結果具有較大的影響，在國家規范要求區域中，隨著(zhù)樣品長(cháng)度的增加，檢測的氧指數值逐漸增大。

　　2.5阻燃劑大小和加入量對氧指數的波動(dòng)干擾

　　阻燃劑是一種重要的添加劑，其添加量應分析其樣品物理性能間的關(guān)聯(lián)性，需要優(yōu)化使用適當的阻燃劑，確保其效用的大化。本文分析了不同阻燃劑添加量同氧指數關(guān)系。

　　隨著(zhù)不同阻燃劑量的逐漸增加，阻燃性能也逐漸增強，檢測到的氧指數平均值不斷增加，在添加量高于20%時(shí)，阻燃性能的增強效果較弱，因此阻燃劑的添加量應控制在15%附近。如果添加的阻燃劑的添加成分具有相同的重量，粒徑有大、中、小3種類(lèi)型，采用相同的氧指數儀FTA-Ⅱ，進(jìn)行了氧指數的測量分析。

　　分析表3中的結果，將阻燃劑重量當成橫坐標，氧指數當成縱坐標，能夠獲取大、中、小三種類(lèi)型粒徑的阻燃劑對氧指數、阻燃性能影響曲線(xiàn)，用圖5描述。

　　相同阻燃劑顆粒大小不同，獲取的氧指數值也不同。如果基料和燃劑添加量一致，則隨著(zhù)粒子大小的降低，獲取的氧指數大小逐漸增大。

　　2.6不同試驗儀器對氧指數測定數據的干擾

　　本文選擇國家認可的相同廠(chǎng)商、相同型號以及批次的試驗儀器進(jìn)行驗證，驗證過(guò)程中依據國家規范要求控制樣品和試驗環(huán)境，確保試驗的不同外部條件統一，試驗結果用表4描述。

　　不同試驗儀器間的檢驗結果一致，獲取的數據具有較高的真實(shí)性，基本不會(huì )干擾數據的測定結果，因而對數據的操作能夠避免檢驗儀器對數據的干擾。

　　三、結論

　　通過(guò)上述對阻燃樣品氧指數檢測和試驗分析可得：

　?。?）檢測過(guò)程中的溫度、調控時(shí)間、不同樣品長(cháng)度、阻燃劑大小和添加量對氧指數檢測結果具有顯著(zhù)的影響作用，而點(diǎn)燃方式和實(shí)驗儀器種類(lèi)對氧指數檢測結果的影響作用較??；

　?。?）需要對阻燃材料的檢驗標準進(jìn)行嚴格的規范，增強電氣消防安全，降低火災發(fā)生和蔓延的概率。