阻燃材料及制品氧指数现场快速检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃材料及制品氧指数现场快速检测方法，将不同氧指数的同一种类阻燃材料样品在不同的温度和湿度下测量氧指数，得到氧指数表；将上述氧指数表中的氧指数与在温度25℃、50％湿度下测定的值进行差值运算得到差值表；采用氧指数测定仪现场测定阻燃材料的氧指数，得到在该温度和湿度下的氧指数，根据包含该现场测定的氧指数的氧指数表或者值最接近的氧指数表对应的差值表，利用二元插值法得到差值，将现场测定的氧指数与该差值进行运算得到实际氧指数。使用该方法进行检测，检测时间缩短。用于现场检测时，能满足阻燃材料及其制品所要求的氧指数检测范围。该方法与国标法相比，相对误差小于2，产品重复性好，准确性高。
【专利说明】阻燃材料及制品氧指数现场快速检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种阻燃材料的氧指数检测方法，特别涉及一种阻燃材料及其制品的 氧指数的现场快速检测方法。
【背景技术】
[0002] 火灾威胁到人民的生命财产安全，广泛采用阻燃材料及制品是减少和阻止火灾的 基本措施之一。火灾中材料的燃烧过程是一个非常复杂的高温放热反应，受许多因素影响。 辐射和其他形式的热传递模式、氧、阻燃剂以及材料本身性能都可以影响燃烧过程。燃烧过 程大体上分为点燃过程、火焰传播及发展过程、充分燃烧过程及最终的熄灭过程。小型实验 方法一般只能测量燃烧过程的某个特定的方面，不能全面反映燃烧过程。相对来说，大型实 验方法比较接近于真实火灾的条件，具有一定程度的相关性。不过，由于实验燃烧过程的因 素难以在实验室的条件下全面模拟和重现，所以任何实验都无法提供全面准确的火灾实验 结果，只能作为火灾中材料行为特性的参考。
[0003] 氧指数法（又称极限氧指数法），是指在规定的试验条件下，能够维持材料稳定燃 烧所需的最低氧浓度，由于重现性较好，能以数字结果评价燃烧性能，且使用简便、实验成 本低廉，在评价材料燃烧性能方面得到广泛的应用，是目前测定材料燃烧性能应用最广泛 的试验方法之一。该试验方法能在实验室条件下快速而准确的评估某种材料的燃烧性能， 能以数字结果控制产品质量，从而为工程实际使用条件下的着火危险性提供评价依据，或 为分析某种特殊用途材料发生火灾的可能性提供参考。现行的众多产品标准或者规范中都 提出了氧指数的要求。
[0004] 目前，我国现行的对塑料氧指数的测试方法标准为GB/T 2406. 2-2009,在标准中 规定试样必须进行状态调节：在23±2°C和50±5%条件下至少调节88h。对于含有易挥发 可燃物的泡沫材料试样，在状态调节前，应在鼓风干燥箱内处理168h，以除去这些物质。
[0005] 试样制备：根据样品种类，按照标准中规定的形状和尺寸进行制样，且所取的样品 至少能制备15根试样。
[0006] 设备要求：气体测量和控制装置要求精度高，测量进入燃烧筒的氧浓度准确至 ±0. 5%。
[0007] 试验环境要求：试验装置应放置在23±2°C环境中。
[0008] 测试方法：不断调整氧、氮的混合比，以获得能支持稳定燃烧的氧浓度。
[0009] 由上可知，现行的试验室测试方法状态调节时间长、设备精度要求高、检测步骤繁 琐、测试一组试样耗时1-1. 5h。对人员能力也提出了一定的要求。试验室方法不仅耗时、费 力，更是因为试验过程中产生大量黑烟、灰烬、释放有毒气体，给检验人员的人身带来一定 的伤害。
[0010] 由于氧指数检测方法的固有耗时问题，从接收样品、制样、状态调节、检测到出具 检测报告，至少需要5个工作日，对于有问题的产品不能及时发现、阻止进入流通环节或使 用环节，产品质量的监管工作滞后，因此建立一种能在现场快速、准确检测阻燃材料及其制 品氧指数的方法非常必要，它对阻燃产品的市场监管、严厉打击制售劣质消防产品行为、维 护广大消费者权益和确保社会稳定有着十分重要的意义。
【发明内容】
[0011] 针对现有的问题，本发明的目的在于提供一种阻燃材料及其制品氧指数现场检测 方法。
[0012] 为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种阻燃材料及制品氧指数现场快速 检测方法，按照如下步骤完成：
[0013] (1)、将市面上现存的具有不同氧指数的同一种类阻燃材料样品置于氧指数测定 仪的燃烧筒内在不同的温度和湿度下测量氧指数，分别得到不同氧指数的同一种类阻燃材 料样品在不同温度和湿度下的氧指数表，并确定每个氧指数表中的氧指数范围；
[0014] 其中氧指数测定仪中的氮气和氧气的混合气体的流量以及阻燃材料样品的尺寸 均在国标法要求设定和制作；
[0015] (2)、将上述氧指数表中的不同湿度和温度下的氧指数与在温度25°C、50%湿度下 测定的值进行差值运算得到差值表；
[0016] (3)、采用氧指数测定仪现场测定阻燃材料的氧指数，得到在该温度和湿度下的氧 指数，查看步骤（1)中的每个氧指数表对应的氧指数范围，找到包含该现场测定的氧指数 的氧指数表或者值最接近的氧指数表；
[0017] (4)、根据包含该现场测定的氧指数的氧指数表或者值最接近的氧指数表对应的 差值表，利用二元插值法得到在该温度和湿度下的差值，将现场测定的氧指数与该差值进 行加减运算得到该产品的实际氧指数。
[0018] 采用该方法，除了温湿度与国标法不同外，其他对样品尺寸，以及氮气和氧气混合 气体的流量均与国标法匹配。使用该方法进行测定，不需要对样品进行长时间的调节。检 测快速。通过对现场检测的修正，得出的的值与国标法相比，绝对误差小于2,同一匀值样品 重复测量6次，极差小于1。重复性好，准确性好。
[0019] 在上述技术方案中：所述阻燃材料为氧指数为分别26、32、34、38、43的EPS。
[0020] 在上述技术方案中：所述步骤（1)中温度的变化范围为10_40°C，从KTC到40°C 每间隔5°C测定一次；所述湿度的变化范围为50% -100%，从50% -100%每间隔10%测定 一次。该温度湿度已经能代表常规环境中的温湿度。
[0021] 在上述技术方案中，步骤（1)中：其中氧指数测定仪中的氮气和氧气的混合气体 的流量为10. 1-11. 2L/min，阻燃材料样品的尺寸为100X IOX 10 (mm)。
[0022] 在上述技术方案中，步骤（1)中：点燃方式采用顶端点燃法。
[0023] 本发明的有益效果是：1、使用该方法进行检测，检测时间缩短，仅需要IOmin左右 便能得出最终结果。
[0024] 2、用于现场检测时，能够检测氧指数范围为26-49的材料，能满足阻燃材料及其 制品所要求的氧指数检测范围。
[0025] 3、该方法与国标法相比，相对误差小于2,产品重复性好，准确性高。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述：
[0027] 实施例1
[0028] 1、将市面上现存的氧指数为26、32、34、38和43的EPS(分别为1#一5#样品）阻 燃材料制成长度为IOOmm的样品，样品的具体尺寸为1〇〇*1〇*1〇_(国标的要求样品长度为 80-150mm，产品厚度为10±0. 5mm)然后分别置于JF-3型氧指数测试仪的燃烧筒内在不同 的温度和湿度下测量氧指数，分别得到不同氧指数的同一种类阻燃材料样品在不同温度和 湿度下的氧指数表如表I. 1 一 1. 5 ;温度的变化范围为10-40°C，从KTC到40°C每间隔5°C 测定一次；所述湿度的变化范围为50% -100%，从50% -100%每间隔10%测定一次。其 中氧指数测定仪中的氮气和氧气的混合气体的流量为10. 1-11. 2L/min。
[0029] 国标法规定气体流速为40mm/s±2mm/s，该实验中燃烧筒的直径为75mm，通过流 cIv = -xd~ XV
[0030] 其中：qv为混合气体流量，L/min ;
[0031] d为燃烧筒直径，mm;
[0032] V为混合气体流速，mm/s
[0033] 经计算,本方法需保持混合气体流量为10. 1?11. 2 (L/min)。
[0034] 点燃方式采用顶端点燃法。在燃烧时，如果出现熔融碳化现象，应多测几组数据， 保证测定值的准确。
[0035] 表I. 1?温度湿度对1#EPS氧指数的影响
[0036]
【权利要求】
1. 一种阻燃材料及制品氧指数现场快速检测方法，按照如下步骤完成： (1) 、将市面上现存的具有不同氧指数的同一种类阻燃材料样品置于氧指数测定仪的 燃烧筒内在不同的温度和湿度下测量氧指数，分别得到不同氧指数的同一种类阻燃材料样 品在不同温度和湿度下的氧指数表，并确定每个氧指数表中的氧指数范围； 其中氧指数测定仪中的氮气和氧气的混合气体的流量以及阻燃材料样品的尺寸均在 国标法要求设定和制作； (2) 、将上述氧指数表中的不同湿度和温度下的氧指数与在温度25°C、50%湿度下测定 的值进行差值运算得到差值表； (3) 、采用氧指数测定仪现场测定阻燃材料的氧指数，得到在该温度和湿度下的氧指 数，查看步骤（1)中的每个氧指数表对应的氧指数范围，找到包含该现场测定的氧指数的 氧指数表或者值最接近的氧指数表； (4) 、根据包含该现场测定的氧指数的氧指数表或者值最接近的氧指数表对应的差值 表，利用二元插值法得到在该温度和湿度下的差值，将现场测定的氧指数与该差值进行加 减运算得到该产品的实际氧指数。
2. 根据权利要求1所述阻燃材料及制品氧指数现场快速检测方法，按照如下步骤完 成：所述阻燃材料为氧指数为分别26、32、34、38、43的EPS。
3. 根据权利要求1或2所述阻燃材料及制品氧指数现场快速检测方法，其特征在于：所述步骤⑴中温度的变化范围为10_40°C，从10°C到40°C每间隔5°C测定一次；所述湿度 的变化范围为50% -100%，从50% -100%每间隔10%测定一次。
4. 根据权利要求1或2所述阻燃材料样品氧指数现场快速检测方法，其特征在于：步 骤（1)中：其中氧指数测定仪中的氮气和氧气的混合气体的流量为10. 1-11. 2L/min，阻燃 材料样品的尺寸为1〇〇 X 10X10 (mm)。
5. 根据权利要求1所述阻燃材料样品氧指数现场快速检测方法，其特征在于：步骤（1) 中：点燃方式采用顶端点燃法。
【文档编号】G01N31/12GK104374867SQ201410680151
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】吴雪佳, 龙海, 董丽楠, 苏昱 申请人:重庆消防安全技术研究服务有限责任公司