ISO 4589 塑料-通过氧指数测定燃烧行为

ISO 4589 塑料-通过氧指数测定燃烧行为

由国际标准化组织(ISO)制定的“ ISO 4589 塑料——通过氧指数测定燃烧性能”标准,由以下几个以相同标题发布的子章节组成:

ISO 4589 塑料-通过氧指数测定燃烧行为

  • 标准“ISO 4589-1 第 1 部分:一般要求”描述了氧指数(OI)测试的一般要求,在 ISO 4589-2 和 ISO 4589-3 标准中对此进行了更详细的描述:
    • ISO 4589-2 标准描述了一种在 23 度正负 2 度的温度下确定给定氧气和氮气混合物中氧气的最小体积分数的方法,该体积分数可在指定的测试条件下支持材料燃烧。
    • ISO 4589-3 标准描述了在通常在 25 度到 150 度之间的温度范围内进行相同测定的方法(尽管可以使用高达 400 度的温度)。

在 ISO 4589-2 标准中,材料可以作为刚性样品或柔性样品进行测试,样品放置在安装在透明烟囱中的指定支架上,氧气和氮气的混合物以层流方式向上流动。样品调节后,在室温下进行测试。这是最简单的测试形式。在顶面点火程序中,施加的火焰最多可以照射在样品的顶面上 30 秒,并且每 5 秒定期移开火焰,以检查样品是否燃烧。这还可确保样品温度不会过高,因为这通常会降低氧指数 (OI) 值。在辐射点火程序中,火焰可以照射到样品的垂直边缘,深度约为 6 毫米。在薄膜工艺中,将薄膜以 45 度螺旋形缠绕在一根杆上并用胶带粘贴,然后拉动杆并从顶部 20 毫米处切下样品的上端。

在 ISO 4589-3 标准中,材料的测试方式相同,但测试是在加热柱中进行的,其中进入的气体和通过柱的气体都被加热。试验开始时,样品和样品支架在气流中预热240s±10s,确保它们在试验前达到温度平衡。火焰持续时间与 ISO 4589-2 标准相同。

  • ISO 4589-2 第 2 部分:环境温度试验”描述了在规定试验条件下测定支持小型垂直试样燃烧的氧氮混合最小体积分数的方法。结果以氧指数 (OI) 值表示。该方法用于测试厚度不超过 10,5 毫米的垂直条或板状自支撑材料。这些方法适用于表观密度为 100 kg/m3 或更大的固体、层压或泡沫材料。这些方法也适用于表观密度小于 100 kg/m3 的一些泡沫材料。提供了一种在垂直支撑下测试柔性片材或薄膜材料的方法。

本标准提供了一种用于比较目的的确定材料氧指数(OI)值是否高于规定最小值的程序。这些方法可能无法令人满意地应用于加热时表现出高收缩程度的材料,例如高度取向的薄膜。

一个小的测试样本被垂直支撑在通过透明烟囱向上流动的氧气和氮气混合物中。点燃样品的上端,然后观察样品的后续燃烧行为,以比较燃烧持续的时间或样品燃烧的时间长度与此类燃烧所规定的限值。通过测试一系列含有不同体积分数氧气的样品,可以估算出氧指数(OI)。或者,为了与指定的氧指数进行比较,使用相关的氧体积分数对三个测试样品进行测试。其中至少有两个必须响应“氧气”才能满足指定的氧气指数。

  • ISO 4589-3 第 3 部分:高温试验”描述了在 25°C 至 150°C 温度范围内的特定试验条件下,测定氮气混合物中支持小型垂直试样燃烧的最低氧气体积分数的方法。温度范围通常为 40°C 至 150°C。结果定义为试验温度下的温度指数值,该温度是塑料材料在过热使用条件下实际会经历的典型温度。

提供了用于测试厚度达 10,5 毫米、在测试温度下可自我支撑的垂直棒或板形式的材料的方法。然而,它们不能应用于 V 型,因为 V 型需要 ISO 4589-2 标准中定义的支撑框架。这些方法适用于表观密度为 100 kg/m3 或更高的固体、层压或蜂窝状材料。本方法也适用于一些表观密度小于100kg/m3的泡沫材料。提供了一种在垂直支撑下测试柔性片材或薄膜材料的方法。

本标准还包括在规定的试验条件下测定小型垂直试验样品在空气中的氧指数为20,9%时的温度的方法。发生这种情况的温度被定义为可燃温度,该方法仅限于确定低于 400 度的温度。该方法不适用于氧指数大于20,9%的材料。

这些方法可能无法令人满意地应用于加热时表现出高收缩程度的材料,例如高度取向的薄膜。

ISO 100 标准中描述的方法适用于评估密度高达 3 kg/m3582 的泡沫材料的火焰蔓延特性。

  • ISO 4589-4 第 4 部分:高气速试验”描述了一种用于测定室温下氮气混合物中氧气体积分数的最低值的方法,该最低值将支持小型垂直片状试样在高于 ISO 4589-2 规定的特定气速下燃烧。结果以高气速氧指数 (HOI) 表示。此外,该标准还描述了用于测定 HOI 的试验装置。所述试验方法适用于厚度不超过 2 毫米的片状材料。它也适用于由指定样品支架垂直支撑的柔性片状材料。

高气速氧指数表示在规定的气体速度下,氧气和氮气混合物中能够支持材料在规定的测试条件下火焰燃烧的最小氧气体积分数。

一个小的测试样本被垂直支撑在通过透明烟囱向上流动的氧气和氮气混合物中。气体混合物中氧气的体积分数是预定的、控制的和测量的。混合气体的垂直速度是预定的、控制的和测量的。点燃样品的上端并观察随后的燃烧行为,以将样品的燃烧长度与规定限度进行比较。高气速氧指数(HOI)是通过采用不同氧气体积分数进行一系列测试来确定的。

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