Стандартен метод за изпитване на ASTM D1929-19 за определяне на температурата на запалване на пластмаси

Стандартът „ASTM D1929-19 Стандартен метод за изпитване за определяне на температурата на запалване на пластмаси“, публикуван от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва метод за изпитване на реакция на огън за определяне на температурата на светкавично запалване и температурата на самозапалване на пластмаси в лаборатория с помощта на пещ с горещ въздух. Стойностите, посочени в мерните единици, се считат за стандартни. В този стандарт не са включени други мерни единици. По време на горене се отделят газове или пари, или и двете, които могат да бъдат опасни за персонала.

За целите на този стандарт, в допълнение към термините и определенията, дадени в ASTM D883, ASTM E456 и ASTM E176, се прилагат следните определения:

• Моменталната температура на запалване се отнася до минималната температура, при която при определени условия на изпитване се отделят достатъчно запалими газове, за да се възпламенят мигновено при прилагане на малък външен пилотен пламък.
• Горенето с нажежаема жичка се отнася до горенето на твърдофазен материал без поява на общо запалване, без пламък, но с излъчване на светлина от зоната на горене, поради бавно разлагане и карбонизация в различни точки на пробата.
• Температурата на самозапалване или температурата на самозапалване се отнася до минималната температура, при която свойствата на самозагряване на пробата водят до запалване или при която запалването се случва спонтанно, при липса на допълнителен източник на пламък, при определени условия на изпитване.

Изпитванията, проведени при условията, посочени в този стандарт, могат да бъдат от съществена стойност при сравняване на относителните свойства на запалване на различни материали. Получените стойности представляват най-ниската температура на околния въздух, която ще доведе до запалване на материала при условията на това изпитване. Очаква се тестовите стойности да класират материалите според тяхната податливост на запалване при реални условия на употреба.

Този тест не е предназначен да бъде единствената мярка за пожарна опасност. Този стандарт включва, освен температурите на запалване, и други фактори, като например опасност от пожар, скорост на горене или разпространение на пламъка, интензитет на горене, добавки в горивото, продукти на горенето и други.

Оборудването, използвано в тези тестове, включва:

• Пещ за горещ въздух: Пещ, подобна на показаната на фигурата, дадена в стандарта, състояща се основно от електрически нагревателен агрегат и държач за проба.
• Пещна тръба: Вертикална тръба, изработена от керамика, която издържа на температура най-малко 750 градуса, с вътрешен диаметър 100 мм плюс/минус 5 мм и дължина 230 мм плюс/минус 20 мм. Вертикалната тръба лежи върху пода на пещта, снабдена със запушалка за отстраняване на натрупаните остатъци.
• Вътрешна керамична тръба: Керамична тръба, устойчива на температура най-малко 750 градуса, с вътрешен диаметър 75 мм плюс/минус 5 мм, дължина 230 мм плюс/минус 20 мм и дебелина около 3 мм, се поставя вътре в тръбата на пещта и се поставя върху три малки дистанционни блока на 20 мм плюс/минус 2 мм над дъното на пещта. Горната част е покрита с диск, изработен от топлоустойчив материал с отвор 25 мм плюс/минус 2 мм в средата, използван за наблюдение и преминаване на дим и газове. Пилотната лампа е разположена точно над отвора. Огнеупорни материали като силициево стъкло и неръждаема стомана също са подходящи за това приложение.
• Източник на въздух: Външен източник на въздух, използван за осигуряване на свеж въздух през медна тръба с постоянна и контролируема скорост от близо до горната част на пръстеновидното пространство между керамичните тръби. Въздухът трябва да се нагрява и циркулира в пространството между двете тръби и да влиза във вътрешната тръба на пещта отдолу. Въздухът трябва да се измерва с ротаметър или друго подходящо устройство.
• Електрически нагревателен елемент, състоящ се от 50 навивки от нихромова V сплав с диаметър 1,3 мм плюс/минус 0,1 мм, поместени в обвивка от минерални влакна, навити около тръбата на пещта и вградени в топлоустойчив цимент. Други структури, като например тънконавита тел, вградена в формовани керамични влакна, също са установени като приемливи.
• Изолация, състояща се от слой от минерални влакна с дебелина приблизително 60 мм, покрит с метална обвивка
• Пилотен запалител: Състои се от медна тръба с номинален вътрешен диаметър 1,8 мм плюс/минус 0,3 мм, свързана към източник на пропан-бутан с минимална чистота 94 процента и разположена хоризонтално на 5 мм плюс/минус 1 мм над горната повърхност на капачката на диска. Пилотният пламък трябва да бъде настроен на дължина 20 мм плюс/минус 2 мм и поставен в центъра на отвора в капака на диска.
• Държач и опора за проби: Тавата за проби се състои от метален контейнер, изработен от стомана с дебелина приблизително 40 мм, с диаметър 2 мм плюс/минус 15 мм и дълбочина 2 мм плюс/минус 0,5 мм. Държи се в пръстен от заваръчна пръчка от неръждаема стомана с диаметър приблизително 2,0 мм. Пръстенът е заварен към парче от същия тип прът, простиращо се от вратата на пещта, както е показано на фигурата. Основата на тавата за проби е разположена на 185 мм плюс/минус 5 мм под горната част на вътрешната тръба на пещта.
• Термодвойки: с диаметър 0,5 мм, хром-алумел (тип K) или желязо-константан (тип J), за измерване на температура. Термодвойките са свързани към калибрирано записващо устройство с толеранс, ненадвишаващ плюс/минус 2 градуса. Толерансът на термодвойката трябва да отговаря на стандарта IEC 584-2, Таблица 1, Клас 2 или по-добър.
• Управление на отоплението: Подходящ променлив трансформатор или автоматичен контролер, свързан последователно с нагревателните серпентини.
• Устройство за измерване на времето: Трябва да има точност от поне 1 s.

Термодвойката измерва температурата на пробата. Когато пробата е поставена в пещта, тя се разполага възможно най-близо до центъра на горната повърхност на пробата. Термодвойният проводник е свързан към опорния прът за пробата. Друга термодвойка дава известна индикация за температурата на въздуха, преминаващ близо до пробата. Намира се на 10 мм плюс/минус 2 мм под центъра на тавата за проба. Термодвойният проводник е свързан към опорния прът за пробата.

Приемливо е да се използва всеки доставен материал или продукт като тестова проба, някои примери биха били пелети, прахове и филми. Също така е приемливо да се използват композитни материали като тестови проби. Протоколът от изпитването трябва да съдържа пълни подробности за начина, по който са били тествани тестовите проби. Проби, съдържащи високи нива на неорганични пълнители, са трудни за оценка. В някои случаи един и същ материал, тестван по различни начини, ще даде различни резултати.

Нашата организация, която от години се стреми да подкрепя бизнеса от всеки сектор с широк спектър от тестове, измервания, анализи и оценки, разполага със силен екип, който следи отблизо развитието в света в областта на науката и технологиите и непрекъснато се усъвършенства. В този контекст, на предприятията се предоставят и услуги за тестване в съответствие със стандарта „ASTM D1929-19 Стандартен метод за изпитване за определяне на температурата на запалване на пластмаси“.