ASTM D1929-19 Стандартный метод испытаний для определения температуры воспламенения пластмасс

Стандарт «ASTM D1929-19 Стандартный метод испытаний для определения температуры воспламенения пластмасс», опубликованный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), описывает метод испытания реакции на огонь для определения температуры воспламенения и температуры самовоспламенения пластмасс в лабораторных условиях с использованием печи с горячим воздухом. Значения, указанные в единицах, считаются стандартными. Никакие другие единицы измерения в этот стандарт не включены. В процессе горения выделяются газы и/или пары, которые могут представлять опасность для персонала.

Для целей настоящего стандарта, в дополнение к терминам и определениям, приведенным в ASTM D883, ASTM E456 и ASTM E176, применяются следующие определения:

• Мгновенная температура воспламенения относится к минимальной температуре, при которой в определенных условиях испытаний выделяется достаточное количество горючих газов для мгновенного воспламенения при подаче небольшого внешнего пламени запальной горелки.
• Раскаленное горение — это горение твердофазного материала без возникновения общего воспламенения, без пламени, но с выделением света из зоны горения вследствие медленного разложения и обугливания в различных точках образца.
• Температура самовоспламенения или температура самовоспламенения относится к минимальной температуре, при которой самонагревающиеся свойства образца приводят к воспламенению или при которой воспламенение происходит самопроизвольно, при отсутствии какого-либо дополнительного источника воспламенения, в указанных условиях испытания.

Испытания, проводимые в условиях, указанных в настоящем стандарте, могут иметь большое значение при сравнении относительных свойств воспламенения различных материалов. Полученные значения представляют собой самую низкую температуру окружающего воздуха, которая может вызвать возгорание материала в условиях данного испытания. Ожидается, что результаты испытаний позволят ранжировать материалы по их восприимчивости к воспламенению в реальных условиях использования.

Данное испытание не является единственным средством измерения пожарной опасности. Данный стандарт включает в себя, помимо температур воспламенения, другие факторы, такие как пожароопасность, скорость горения или распространения пламени, интенсивность горения, топливные присадки, продукты сгорания и другие.

Оборудование, используемое в этих испытаниях, включает в себя:

• Печь с обжигом горячим воздухом: Печь, аналогичная той, что показана на рисунке, приведенном в Стандарте, состоящая в основном из электрического нагревательного элемента и держателя образца.
• Трубка печи: вертикальная трубка из керамики, выдерживающая температуру не менее 750 градусов, с внутренним диаметром 100 мм плюс/минус 5 мм и длиной 230 мм плюс/минус 20 мм. Вертикальная труба опирается на пол печи и снабжена заглушкой для удаления накопившихся остатков.
• Внутренняя керамическая трубка: Керамическая трубка, устойчивая к температуре не менее 750 градусов, с внутренним диаметром 75 мм плюс/минус 5 мм, длиной 230 мм плюс/минус 20 мм и толщиной около 3 мм помещается внутрь трубы печи и размещается на трех небольших распорных блоках на высоте 20 мм плюс/минус 2 мм над дном печи. Верхняя часть закрыта диском из термостойкого материала с отверстием диаметром 25 мм плюс/минус 2 мм посередине, используемым для наблюдения и пропускания дыма и газов. Пилотная лампа расположена прямо над отверстием. Для этой цели также подходят огнестойкие материалы, такие как кварцевое стекло и нержавеющая сталь.
• Источник воздуха: внешний источник воздуха, используемый для подачи свежего воздуха через медную трубку с постоянной и контролируемой скоростью из верхней части кольцевого пространства между керамическими трубками. Воздух должен нагреваться и циркулировать в пространстве между двумя трубами и поступать во внутреннюю трубу печи снизу. Воздух следует измерять с помощью ротаметра или другого подходящего прибора.
• Электрический нагревательный элемент, состоящий из 50 витков проволоки из сплава нихрома V диаметром 1,3 мм плюс/минус 0,1 мм, заключенной в оболочку из минерального волокна, намотанной вокруг трубы печи и залитой в термостойкий цемент. Приемлемыми оказались и другие конструкции, например, тонконавитая проволока, встроенная в формованное керамическое волокно.
• Изоляция, состоящая из слоя минерального волокна толщиной около 60 мм и покрытая металлической оболочкой.
• Пилотный воспламенитель: состоит из медной трубки с номинальным внутренним диаметром 1,8 мм плюс/минус 0,3 мм, подключенной к источнику пропана чистотой не менее 94 процентов и расположенной горизонтально на расстоянии 5 мм плюс/минус 1 мм над верхней поверхностью колпачка диска. Пламя запальной горелки должно быть установлено на длину 20 мм плюс/минус 2 мм и располагаться в центре отверстия в крышке диска.
• Подставка и держатель образца: Поддон для образца представляет собой металлический контейнер, изготовленный из стали толщиной приблизительно 40 мм, диаметром 2 мм плюс/минус 15 мм и глубиной 2 мм плюс/минус 0,5 мм. Он удерживается в кольце из сварочного прутка из нержавеющей стали диаметром около 2,0 мм. Кольцо приварено к отрезку стержня того же типа, выступающему из дверцы печи, как показано на рисунке. Основание лотка для образцов расположено на 185 мм плюс/минус 5 мм ниже верха внутренней трубы печи.
• Термопары: диаметром 0,5 мм, хромоалюмельные (тип K) или железо-константановые (тип J), для измерения температуры. Термопары подключены к калиброванному регистрирующему устройству с допуском, не превышающим плюс/минус 2 градуса. Допуск термопары должен соответствовать стандарту IEC 584-2, таблица 1, класс 2 или лучше.
• Управление нагревом: подходящий переменный трансформатор или автоматический контроллер, подключенный последовательно к нагревательным катушкам.
• Устройство отсчета времени: должно иметь точность не менее 1 с.

Термопара измеряет температуру образца. Когда образец находится в печи, его располагают как можно ближе к центру верхней поверхности образца. Провод термопары подсоединяется к стержню держателя образца. Другая термопара дает некоторое представление о температуре воздуха, проходящего вблизи образца. Он расположен на 10 мм плюс/минус 2 мм ниже центра кюветы для образца. Провод термопары подсоединяется к стержню держателя образца.

В качестве тестового образца допускается использование любого предоставленного материала или продукта, например гранул, порошков и пленок. В качестве тестовых образцов допускается также использование композитов. Отчет об испытаниях должен содержать полную информацию о том, каким образом были испытаны образцы. Образцы, содержащие большое количество неорганических наполнителей, трудно поддаются оценке. В некоторых случаях один и тот же материал, испытанный разными способами, даст разные результаты.

Наша организация, которая на протяжении многих лет стремится оказывать поддержку предприятиям всех секторов посредством широкого спектра испытаний, измерений, анализа и оценочных исследований, имеет сильный штат сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В этом контексте предприятиям также предоставляются услуги по проведению испытаний в соответствии со стандартом «ASTM D1929-19 Стандартный метод испытаний для определения температуры возгорания пластмасс».