阻燃树脂――可燃性测定方法
可燃性测定方法
对不饱和聚酯树脂及其制品可燃性的测定方法有多种，但公认为测定标准的主要有氧指数及火焰传播速度测定两种，其他还有一些直接燃烧试验方法等。
1 氧指数测定――ASTM D 2863
氧指数亦称极限氧指数(1imiting oxygen index，LOI)，即在规定条件下，在氧与氮混合气体中刚好能支持一种材料燃烧的氧的浓度(体积分数，％)。采用这一指标可以确定不饱和聚酯的相对可燃性。
测定装置示意见图8-2。采用耐热玻璃管，内径75mm，高450mm，底部充以不燃、透气材料(例如Φ3～5mm玻璃珠，深达80～l0mm)。管底通入氧气和氮气混合气，且均匀上升。如改用内径Φ95mm、高210mm的玻璃管，则顶部加金属帽盖，中间开Φ50mm孔，则效果相同。玻璃珠上方有铁丝网板，可接受燃烧落下的碎片。网板上方为试样、夹具。整个燃烧管垂直坐落在黄铜底座上，有氮气和氧气管路系统，使氮气和氧气预先混合好由底座下部通入燃烧管中。管路系统中装有精密调压阀、转子流量计和气压表，用以指示及调节气体的流量。
试样尺寸：长90～150mm，宽(6.5±0.5)mm，厚(3.0±0.5)mm。试样要干燥，含水会影响测定值。试样要修整光滑，无毛刺、无凹口。
试样安装于管内夹具上，位于管垂直放置，顶端距管口至少100mm。点火可用气体燃料，使火焰长度达6～12mm。点火管伸入燃烧管内，将试样顶部点燃。
混合气体在管内流速应为(4±1)cm／s[按0℃与101.33kPa下流量(cm3・s-1)／管内截面积(cm2)计算]。
先使气体流过30s，将管内净化，然后点燃试样顶部，并计时。开始可置入氧浓度为18％(体积分数)，如不燃，再增加至氧浓度25％(体积分数)，或更高。
如试样燃烧3min以上，或燃烧距离达50mm以上，即说明氧浓度过高，需降低；如试样燃烧在3min以内，或燃烧距离在50mm以下自熄，即需提高氧含量。这样反复调节氧浓度达到刚好能支持试样燃烧3min的低氧浓度即为试样的氧指数(LOI)。如果将氮气流量固定在某点(如17)，则测得氧的流量计读数即可计算或用图表查得LOI值。
以上测定需重复3次，流速不同，于3～5cm／s之间，数值重复性于0.1％～0.3％之间为准。氧指数计算：
式中VO2 ，VN2――体积流量，cm3／s。
如用空气，另加氧或氮时，假定空气含氧20.9％(体积分数)，氧指数计算：
式中A――空气流量，cm3／s。
氧指数<21％时，标准波动<0.4；氧指数>21％，标准波动0.7～1.4。
2 火焰传播速度测定
美国保险者试验室组织(Underwrites’Laboratories.Inc.)制订的“建筑材料易燃性分级测试方法UL 723”已被批准为美国标准。
这一测试方法可测定材料的火焰传播速度、燃烧提供能力以及暴露于火焰中的材料的发烟浓度。三项指标是相对指标，以石棉水泥板的测定值为0，以红栎木的测定值为100。其他材料测定的三项指标在0～100之间。
测试设备主要是隧道式测试室，其构造见图8-3。图8-4为隧道式测试室的断面图。
燃烧室为水平通道，内宽(44.45±1.2)cm，高(30.5±1.2)cm，长762cm，隧道的侧壁、底部都由耐火材料砌筑而成，一侧有密封观察窗。顶为活动的不燃结构，同样密封、不漏气。
测试室一端为火焰端，有两个燃嘴，向上喷火到试样表面，试样放置在燃烧室顶部，长度等于燃烧室全长，宽度50.8cm。另一端为出口端，连接Φ406mm烟道。有抽气系统按37.2Pa(3.8mm水柱)负压抽走烟气。
出口管上方安有光源，直射向下，射在光电管上。光电管输出的电流与所接受到的光量成正比，并连到一个安培计上，用以指示发烟浓度的变化。
测试燃烧室内平均风速为(73.2±1.5)m／min，空气温度(21±3)℃，相对湿度35％～40％，煤气供给能量5275.62kJ／min。
燃烧室按规定升温曲线升温10min，地板温度达到41℃。然后点火燃烧。
由点火端着火开始计时，如在5.5min时火焰经全长594.5cm传播到达终点，其火焰传播相对速度记为100，此即红栎木的燃烧速度。对石棉水泥板则为0。
不饱和聚酯树脂试样测定及计算方法如下。
(1)火焰传播到达594.5cm终点时
①时间在5.5min以下，则火焰相对传播速度为：
②时间超过5.5min，但小于10min时，火焰相对传播速度为：
(2)火焰传播不到594.5cm终点而自熄时
①终端火焰传播距离411.5cm＜d＜594.5cm时，火焰相对传播速度为：
②终端火焰传播距离d≤411.5cm，火焰相对传播速度为：
3 其他测定方法
为简化测试方法，以迅速地估价树脂或复合材料的阻燃效果，企业也往往制订自己的测试方法标准。例如经过实际测定，做出直接在大气中燃烧试样条（垂直或水平），观察其着火燃烧时间及自熄时间，以确定其阻燃等级，并将其与氧指数或火焰传播速度标准进行对比，找出其相关数等。
