Méthode d'essai standard ASTM D1929-19 pour déterminer la température d'inflammation des plastiques

La norme « ASTM D1929-19 Méthode d'essai standard pour déterminer la température d'inflammation des plastiques » publiée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) décrit une méthode d'essai de réaction au feu pour déterminer la température d'inflammation instantanée et la température d'auto-inflammation des plastiques en laboratoire à l'aide d'un four à air chaud. Les valeurs indiquées dans les unités sont considérées comme des normes. Aucune autre unité de mesure n’est incluse dans cette norme. Lors de la combustion, des gaz ou des vapeurs, ou les deux, sont libérés et peuvent être dangereux pour le personnel.

Aux fins de la présente norme, en plus des termes et définitions donnés dans les normes ASTM D883, ASTM E456 et ASTM E176, les définitions suivantes s'appliquent :

• La température d'inflammation instantanée fait référence à la température minimale à laquelle, dans des conditions d'essai spécifiées, suffisamment de gaz inflammables sont émis pour s'enflammer instantanément lorsqu'une petite flamme pilote externe est appliquée.
• La combustion incandescente fait référence à la combustion d'un matériau en phase solide sans apparition d'inflammation générale, sans flamme mais avec émission de lumière depuis la zone de combustion, en raison d'une décomposition lente et d'une carbonisation en divers points de l'échantillon.
• La température d'auto-inflammation ou température d'auto-inflammation fait référence à la température minimale à laquelle les propriétés d'auto-échauffement de l'échantillon conduisent à l'inflammation ou à laquelle l'inflammation se produit spontanément, en l'absence de toute source d'inflammation de flamme supplémentaire, dans des conditions d'essai spécifiées.

Les essais effectués dans les conditions spécifiées dans cette norme peuvent être d’une grande utilité pour comparer les propriétés d’inflammation relatives de différents matériaux. Les valeurs obtenues représentent la température de l'air ambiant la plus basse qui provoquera l'inflammation du matériau dans les conditions de cet essai. Les valeurs de test devraient permettre de classer les matériaux en fonction de leur sensibilité à l'inflammation dans des conditions d'utilisation réelles.

Ce test n’est pas destiné à être la seule mesure du risque d’incendie. Cette norme inclut, en plus des températures d'inflammation, d'autres facteurs tels que les risques d'incendie, la vitesse de combustion ou la propagation des flammes, l'intensité de la combustion, les additifs du carburant, les produits de combustion et autres.

Le matériel utilisé lors de ces tests comprend :

• Four à air chaud : Four similaire à celui représenté sur la figure donnée dans la norme, constitué essentiellement d'une unité de chauffage électrique et d'un porte-échantillon.
• Tube de four : Tube vertical en céramique qui résiste à une température d'au moins 750 degrés, avec un diamètre intérieur de 100 mm plus/moins 5 mm et une longueur de 230 mm plus/moins 20 mm. Le tuyau vertical repose sur le sol du four, équipé d'un bouchon permettant d'éliminer les résidus accumulés.
• Tube intérieur en céramique : Un tube en céramique résistant à une température d'au moins 750 degrés, d'un diamètre intérieur de 75 mm plus/moins 5 mm, d'une longueur de 230 mm plus/moins 20 mm et d'une épaisseur d'environ 3 mm est placé à l'intérieur du tube du four et placé sur trois petits blocs d'espacement à 20 mm plus/moins 2 mm au-dessus du fond du four. La partie supérieure est recouverte d'un disque en matériau résistant à la chaleur avec une ouverture de 25 mm plus/moins 2 mm au milieu, utilisée pour l'observation et le passage de la fumée et des gaz. La veilleuse est située juste au-dessus de l'ouverture. Des matériaux résistants au feu tels que le verre de silice et l’acier inoxydable se sont également avérés adaptés à cette application.
• Source d'air : source d'air externe utilisée pour fournir de l'air frais à travers un tube en cuivre à un débit constant et contrôlable depuis le haut de l'espace annulaire entre les tubes en céramique. L'air doit être chauffé et circulé dans l'espace entre les deux tuyaux et pénétrer dans le tube intérieur du four par le bas. L'air doit être mesuré avec un rotamètre ou un autre appareil approprié.
• Unité de chauffage électrique constituée de 50 tours de fil en alliage nichrome V de 1,3 mm plus/moins 0,1 mm contenus dans une gaine en fibre minérale et enroulés autour du tube du four et noyés dans du ciment résistant à la chaleur. D'autres structures, telles que des fils minces enroulés noyés dans des fibres céramiques moulées, se sont également avérées acceptables.
• Isolation constituée d'une couche de fibre minérale d'environ 60 mm d'épaisseur et recouverte d'une gaine métallique
• Allumeur pilote : constitué d'un tube en cuivre d'un diamètre intérieur nominal de 1,8 mm plus/moins 0,3 mm, connecté à une source de gaz propane d'une pureté minimale de 94 pour cent et positionné horizontalement à 5 mm plus/moins 1 mm au-dessus de la surface supérieure du capuchon du disque. La flamme pilote doit être réglée à 20 mm plus/moins 2 mm de long et placée au centre de l'ouverture du couvercle du disque.
• Support et porte-échantillon : Le porte-échantillon est constitué d'un récipient métallique en acier d'environ 40 mm d'épaisseur avec un diamètre de 2 mm plus/moins 15 mm et une profondeur de 2 mm plus/moins 0,5 mm. Il est maintenu dans un anneau de tige de soudure en acier inoxydable d'environ 2,0 mm de diamètre. L'anneau est soudé à une longueur du même type de tige s'étendant depuis la porte du four comme indiqué sur la figure. La base du plateau d'échantillons est située à 185 mm plus/moins 5 mm sous le haut du tube intérieur du four.
• Thermocouples : diamètre 0,5 mm, chrome-alumel (Type K) ou fer-constantan (Type J), ​​pour la mesure de température. Les thermocouples sont connectés à un dispositif d'enregistrement calibré avec une tolérance ne dépassant pas plus/moins 2 degrés. La tolérance du thermocouple doit être conforme à la norme IEC 584-2, tableau 1, classe 2 ou supérieure.
• Contrôle du chauffage : Un transformateur variable approprié ou un contrôleur automatique connecté en série avec les serpentins de chauffage.
• Dispositif de chronométrage : Doit avoir une précision d'au moins 1 s.

Le thermocouple mesure la température de l'échantillon. Lorsque l’échantillon est en place dans le four, il est situé le plus près possible du centre de la surface supérieure de l’échantillon. Le fil du thermocouple est connecté à la tige de support de l'échantillon. Un autre thermocouple donne une indication de la température de l’air passant à proximité de l’échantillon. Il est situé à 10 mm plus/moins 2 mm sous le centre du plateau d'échantillon. Le fil du thermocouple est connecté à la tige de support de l'échantillon.

Il est acceptable d'utiliser tout matériau ou produit fourni comme échantillon de test, par exemple des granulés, des poudres et des films. Il est également acceptable d’utiliser des composites comme échantillons d’essai. Le rapport d’essai doit contenir tous les détails sur la manière dont les échantillons d’essai ont été testés. Les échantillons contenant des niveaux élevés de charges inorganiques sont difficiles à évaluer. Dans certains cas, le même matériau testé de différentes manières donnera des résultats différents.

Notre organisation, qui s'efforce de soutenir les entreprises de tous les secteurs avec une large gamme d'études de tests, de mesures, d'analyses et d'évaluation qu'elle réalise depuis des années, dispose d'un personnel solide qui suit de près les développements dans le monde dans le domaine de la science et de la technologie et s'améliore constamment. Dans ce contexte, des services d'essais sont également fournis aux entreprises conformément à la norme « ASTM D1929-19 Méthode d'essai standard pour déterminer la température d'inflammation des plastiques ».