阻燃樹脂――可燃性測定方法
可燃性測定方法
對不飽和聚酯樹脂及其制品可燃性的測定方法有多種，但公認為測定標準的主要有氧指數及火焰傳播速度測定兩種，其他還有一些直接燃燒試驗方法等。
1 氧指數測定――ASTM D 2863
氧指數亦稱極限氧指數(1imiting oxygen index，LOI)，即在規定條件下，在氧與氮混合氣體中剛好能支持一種材料燃燒的氧的濃度(體積分數，％)。采用這一指標可以確定不飽和聚酯的相對可燃性。
測定裝置示意見圖8-2。采用耐熱玻璃管，內徑75mm，高450mm，底部充以不燃、透氣材料(例如Φ3～5mm玻璃珠，深達80～l0mm)。管底通入氧氣和氮氣混合氣，且均勻上升。如改用內徑Φ95mm、高210mm的玻璃管，則頂部加金屬帽蓋，中間開Φ50mm孔，則效果相同。玻璃珠上方有鐵絲網板，可接受燃燒落下的碎片。網板上方為試樣、夾具。整個燃燒管垂直坐落在黃銅底座上，有氮氣和氧氣管路系統，使氮氣和氧氣預先混合好由底座下部通入燃燒管中。管路系統中裝有精密調壓閥、轉子流量計和氣壓表，用以指示及調節氣體的流量。
試樣尺寸：長90～150mm，寬(6.5±0.5)mm，厚(3.0±0.5)mm。試樣要干燥，含水會影響測定值。試樣要修整光滑，無毛刺、無凹口。
試樣安裝于管內夾具上，位于管垂直放置，頂端距管口至少100mm。點火可用氣體燃料，使火焰長度達6～12mm。點火管伸入燃燒管內，將試樣頂部點燃。
混合氣體在管內流速應為(4±1)cm／s[按0℃與101.33kPa下流量(cm3?s-1)／管內截面積(cm2)計算]。
先使氣體流過30s，將管內凈化，然后點燃試樣頂部，并計時。開始可置入氧濃度為18％(體積分數)，如不燃，再增加至氧濃度25％(體積分數)，或更高。
如試樣燃燒3min以上，或燃燒距離達50mm以上，即說明氧濃度過高，需降低；如試樣燃燒在3min以內，或燃燒距離在50mm以下自熄，即需提高氧含量。這樣反復調節氧濃度達到剛好能支持試樣燃燒3min的低氧濃度即為試樣的氧指數(LOI)。如果將氮氣流量固定在某點(如17)，則測得氧的流量計讀數即可計算或用圖表查得LOI值。
以上測定需重復3次，流速不同，于3～5cm／s之間，數值重復性于0.1％～0.3％之間為準。氧指數計算：
式中VO2 ，VN2――體積流量，cm3／s。
如用空氣，另加氧或氮時，假定空氣含氧20.9％(體積分數)，氧指數計算：
式中A――空氣流量，cm3／s。
氧指數<21％時，標準波動<0.4；氧指數>21％，標準波動0.7～1.4。
2 火焰傳播速度測定
美國保險者試驗室組織(Underwrites’Laboratories.Inc.)制訂的“建筑材料易燃性分級測試方法UL 723”已被批準為美國標準。
這一測試方法可測定材料的火焰傳播速度、燃燒提供能力以及暴露于火焰中的材料的發煙濃度。三項指標是相對指標，以石棉水泥板的測定值為0，以紅櫟木的測定值為100。其他材料測定的三項指標在0～100之間。
測試設備主要是隧道式測試室，其構造見圖8-3。圖8-4為隧道式測試室的斷面圖。
燃燒室為水平通道，內寬(44.45±1.2)cm，高(30.5±1.2)cm，長762cm，隧道的側壁、底部都由耐火材料砌筑而成，一側有密封觀察窗。頂為活動的不燃結構，同樣密封、不漏氣。
測試室一端為火焰端，有兩個燃嘴，向上噴火到試樣表面，試樣放置在燃燒室頂部，長度等于燃燒室全長，寬度50.8cm。另一端為出口端，連接Φ406mm煙道。有抽氣系統按37.2Pa(3.8mm水柱)負壓抽走煙氣。
出口管上方安有光源，直射向下，射在光電管上。光電管輸出的電流與所接受到的光量成正比，并連到一個安培計上，用以指示發煙濃度的變化。
測試燃燒室內平均風速為(73.2±1.5)m／min，空氣溫度(21±3)℃，相對濕度35％～40％，煤氣供給能量5275.62kJ／min。
燃燒室按規定升溫曲線升溫10min，地板溫度達到41℃。然后點火燃燒。
由點火端著火開始計時，如在5.5min時火焰經全長594.5cm傳播到達終點，其火焰傳播相對速度記為100，此即紅櫟木的燃燒速度。對石棉水泥板則為0。
不飽和聚酯樹脂試樣測定及計算方法如下。
(1)火焰傳播到達594.5cm終點時
?、贂r間在5.5min以下，則火焰相對傳播速度為：
?、跁r間超過5.5min，但小于10min時，火焰相對傳播速度為：
(2)火焰傳播不到594.5cm終點而自熄時
?、俳K端火焰傳播距離411.5cm＜d＜594.5cm時，火焰相對傳播速度為：
②終端火焰傳播距離d≤411.5cm，火焰相對傳播速度為：
3 其他測定方法
為簡化測試方法，以迅速地估價樹脂或復合材料的阻燃效果，企業也往往制訂自己的測試方法標準。例如經過實際測定，做出直接在大氣中燃燒試樣條（垂直或水平），觀察其著火燃燒時間及自熄時間，以確定其阻燃等級，并將其與氧指數或火焰傳播速度標準進行對比，找出其相關數等。
