GB10707-1989橡胶燃烧性能测定氧指数法.pdf

中华 人 民共 和 国 国 家标 准G日 1 0 7 0 7 一 8 9橡胶燃烧性能测定氧指数法R u b b e r -De t e r mi n a t i o n o f f l a mma b i l i t y b y o x y g e n i n d e x 本标准参照采用国际标准】 S O 4 5 8 9 -1 9 8 0塑料 氧指数法测定燃烧性能 。1 主题内容与适用范围 本标准规定了在一定的条件下， 小型直立试样在氧氮混合气流中维持燃烧时最低氧浓度的测定方法。 本标准适用于在实验室条件下评定橡胶材料的燃烧性能。 本标准不适用于评定实际使用条件下橡胶材料的着火危险性。2 引用标准 G B 5 2 7 硫化橡胶物理试验方法的一般要求 G B 2 9 4 1 橡胶试样停放和试验的标准温度、 湿度及时间 G B 3 8 6 3 工业用气态氧 G B 3 8 6 4 工业用气态氮3 方法原理 试样垂直地支撑在一个透明的燃烧筒内， 燃烧筒内有向上流动的氧和氮的混合气体， 点燃试样的上端， 然后观察燃烧现象， 并与规定的极限值比 较燃烧持续时间或燃烧长度。 通过在不同的氧浓度中 试验，可测得最低氧浓度。 所试验的试样中要有5 0 %超过规定的燃烧持续时间或燃烧长度。4 试验装it 试验装置如下图所示。中华人民共和国化学工业部1 9 8 9 - 0 2 一 2 1 批准1 9 9 0 一 0 1 一 0 1 实施免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载GB 1 0 70 7 一 8 9门曰日日日日日日日日U阶m附川川1 试验装置示意图 1 一 点火器i 2 -撼烧简书 3 一试样7 4 一金 属网a 5 一试样支架; 6 一玻确球i 7 -底座声 一混合气体调节阀; 9 -混合气体压力表; 1 。 一氧气流量计; 1 1 -氧气调节阀;1 2 -氧气压力表;1 3 -混合气体流量计; 1 4 -氧氮馄合器书 1 5 -氮气流量计; 1 6 -氮气调节阀; 1 7 -氮气压力表4 . 1 燃烧筒 一只能直立于底座之上的耐热透明 玻璃筒， 其内 径为7 5 m m ， 总高度为4 5 0 m m ， 以 保证筒内 的 气流 速度为4 0 士1 0 m m / s 。 筒内 底座上装有 试样支 架， 并 有引 入氧氮棍合气体的 导管， 试样支架的下部应装一片金属网。 嫩烧筒底部应填充直径为3 - 5 m m的玻璃球， 填充高度8 0 -1 0 0 m m ,4 . 2 试样支架 在燃烧筒轴心位置竖直地夹持试样的夹子。4 . 3 气源 氧气应符合G B 3 8 6 3 的技术要求; 氮气应符合G B 3 8 6 4 的技术要求。4 . 4 气体测量和控制系统由压力表、 调节阀、 转子流量计( 氧、 氮转子流量计的最小刻度为。 . 0 5L / m in ) . 减压器等组成。4 . 5 点火器 一根能伸人燃烧筒内点 燃试样的 管子， 其喷嘴直径为2 士1 m m , 燃气可根据情况选用丙烷、 丁烷、 液化石油气、 夭然气等。 燃烧时从喷嘴垂直向下喷出的火焰高度为1 6 士4 m m ,4 . 6 计时器 秒表。4 . 7 测长量具最小刻度为1 m m的不锈钢直尺。4 . 8 通风系统 为排除试验中产生的烟雾和有害气体， 试验应在通风柜内进行， 但试验过程中不能开抽风机， 以免影响燃烧筒内的气流速度。4 . 9 装置的校验 每次试验前应检查管路， 不得有任何泄漏。 流量计至少一年校正一次。5 试样5 . 1 试样尺寸为长8 0 -1 5 0 m m ， 宽6 . 5 士0 . 5 m m ， 厚3 士 0 . 2 5 m m ,5 . 2 试样的制备应按G B 5 2 7 第2 章的要求进行。5 . 3 试样停放、 试验温度、 湿度及时间应符合G B 2 9 4 1 的规定。 5 . 4 为了便于测量试样的姗烧长度， 在距试样点火端5 0 m m处作一标记。 5 . 5 至少准备 1 5 个试样。免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载G B 1 0 7 0 7一 8 96 试验程序6 . 1 检查试验装置， 确保完好。燃烧筒应安放垂直， 在筒中央的试样支架上竖直夹好试样， 试样顶端距离筒口 至 少1 0 0 m m ,6 . 2 根据经验或试样在空气中 燃烧的情况， 估计开始试验时的氧浓度。 试样在空气中 迅速燃烧， 氧浓度估计为1 8 %; 在空气中缓慢或不稳定燃烧， 估计为2 1 环; 在空气中不着火， 至少估计为2 5 % o氧浓度的计算公式见附录A o6 . 3 按6 . 2 确定氧浓度后， 从附录C中查出相应的氧气和氮气流量， 调好氧氮混合气体， 并让其在燃烧筒中流动至少3 0 s ， 以除去燃烧筒中的空气。 每一个试样试验前都应重复此过程。 在点火和燃烧过程中，不应改变气流速度和氧浓度。6 . 4 点燃点火器， 将火焰调到规定的长度， 把点火器喷嘴伸入燃烧筒内。让火焰充分接触试样顶端表面， 但不能与侧面接触。 施加火焰时间不超过3 0 s ， 其间每隔5 s 移开点火器观察一次， 看试样是否被点燃。 如果试样整个顶端面都燃烧起来， 就认为试样已 被点燃， 立即开始计时， 或浏量姗烧长度。6 . 5 燃烧特性评定:6 . 5 . 1 若试样燃烧时间不到1 8 0 s 或燃烧不到5 0 m m标记处火焰自 熄， 记作特征“ 。 ” ， 并记录此时的燃烧时间和燃烧长度。6 . 5 . 2 若试样燃烧时间超过 1 8 0 s 或燃烧超过5 0 m m标记处， 记作特征“ x ， 并将试祥熄灭。6 . 5 . 3 如有熔滴、 结炭、 不稳定燃烧、 阴燃等现象， 也作为 燃烧特征加以记录。6 . 6 为继续试验需要选择下一个氧浓度。 应按这样的原则来选择氧浓度: 若得到“ 0 ” 特征， 应增加氧浓度; 若得到“ x ” 特征， 应降低氧浓度。6 . 7 用适当的 级差改变氧浓度， 重复6 . 4 -6 . 6 的操作， 直到有一对“ o ll 和“ x ” 特征的氧浓度相差小于或等于1 。 这两个相反的特征不一定是连续出现的( 见附 录s 示例 0 特征的氧浓度不一定比 “ x ， 特征的低。用这一对特征中“ o . 的相应氧浓度作为初始氧浓度。6 . 8 用由6 . 7 得到的初始氧浓度， 重复6 . 4 -6 . 6 的操作， 试验 1 个试样， 记录所用的氧浓度和特征作为第一个结果。6 . 9 取氧浓度级差d =0 . 2 %， 重复6 . 4 -6 . 6 的操作， 直到得出与第一个结果相反的特征为止。 记录这些特征和相应的氧浓度。6 . 1 0 保持d =0 . 2 %， 重复6 . 4 -6 . 6 的操作， 再试验4 个试样， 记录每个试样所用的氧浓度及其特征，并指定用于最后1 个试样的氧浓度为最终氧浓度e p 。 将这4 个特征和6 . 9 中得到的最后1 个特征排列到一起， 以便确定k 值。6 . 1 1 计算最后6 个试样所用氧浓度( 包括C F ) 的估计标准差。 ( 见7 . 3 ) ， 如果下列关系成立:普 。 己 普 。则 按7 . 1 计算的氧指数结果可信， 否则:若 粤 当d =0 . 2 %， 认为氧指数结果可信。 但当d 0 . 2 写， 则减少d 值， 重复6 . 9 .6 . 1 1 的操作， 到条件满足为止。7 . 1结果的计算 氧指数计算免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载G B 1 0 70 7 一 8 9 0 1= e ,. + k d I)式中: 0 1 一 用体积百分数表示的氧指数， 计算中保留两位小数， 报告中只保留 一 位小数; C 。 一 一 用体积百 分数表示的最终氧浓度， 保留一位小数; k- 一 系数， 确定方法见 7 . 2 ; d - 一 用体积百分数表示的氧浓度级差， 保留一位小数。7 . 2 k 值的确定 k 值及其正负号取决于试样的特征， 可按下述方法从表中确定。7 . 2 . 1 若按6 . 8 试验得到“ 0 特征， 那么第一个相反的特征( 见6 . 9 ) 应为“ X 。 从表内第一列中桩行的后4 个特征排列里， 找到与6 . 1 0 得到的特征排列完全相同的那一行。 再根据6 . 8 和6 . 9 得到的“ 0 ” 特征的个数， 从( a ) 行中找到个数与之相同的那一列。行列交叉处即为所求的k 值。7 . 2 . 2 若按6 . 8 试验得到“ X” 特征， 那么第一个相反的特征应为“ 0 ， 从表内第六列中每行的后4 个特征排列里， 找到与6 . 1 0 得到的特征排列完全相同的那一行。 再根据6 . 8 和6 . 9 得到的“ X” 特征的个数，从( b ) 行中找到个数与之相同的那一列。行列交叉处即为所求k 值。此时的k 值应改变符号， 即查正得负， 查负得正。 k 值确定表最后 5 个特征( a ) 00 00 0 60 00 0火0 0 0 0一 0 . 55一 0 . 5 5一 0 . 5 5一 0 . 5 5O 又 X X :X 0 0 0 XX 0 0X0一 ; :一 ;.:;一 ;.:一 ;.:o x x 火 1ox ) ( 0人x o ox x一 0 .1 7一 0 .1 4一 0 .1 4一 0 . 1 4OX X0 0以450445x o xo oo . 0 20 . ono .0义0火 丫xo xo xx ox X 0一 0 . 4 6一 0一 0 .OX Ox 0xo x x x x X 0 0 0;.:一 :;.:o x o ox0又 0 0 0一 0 . 2 7一 0 . 2 6一 0 . 2 60 0又 丫 丫x x0 ox一 0 . 7 6一 0 . 7 5一 0 . 7 50 0又 又 050176130朋氏L氏氏氏一一一95朋68肠X X 0 X00X xo x x0 .:.:0 . 950 0义 0 只0 . 5 00 0又 0 0X X X 0 0X x x o x_ :一 :0 . 6 80 . 240 0 0X 又0 0 0又 08330乳叫x xx xox x x x x; : :.:.:;000o x00000( b ) Xx xx x xx x x x最后 5个特征了 . 3 氧浓度标准差免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载G B 1 0 7 0 7 一 8 9E ( C ; 一 O1 ) n一1(2)1万州式中: o氧浓度的标准差; C ; 依次表示最后6 个氧浓度; 0 1 按7 . 1 计算所得的氧指数， 。 对) : ( C . - O 1 ) , 有影响的 试验次数. 对本方法， 二 =6 。妞 试验报告本国家标准号;样品名称或代号;试样的尺寸;姗气种类及火焰长度;氧指数;熔滴、 不稳定燃烧、 阴燃等现象;试验环境;试验日 期及试验、 审核人员。卜阮c.d.e.L肠卜免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载G O 1 0 7 0 7 一 8 9 附录A级浓度 的计算 ( 补充件)A l 氧浓度按式( A 1 ) 计算C o = 1 0 0 V .V .+ V. . . . . . ( Al )式中: C o 氧浓 度， % ( V / V ) ; V 氧气体积流量， L / s ; V 氮气体积流量， L / s , 附录B试验结果计算示例 ( 参考件)B 1 6 . 7 条的记录表 B I序号12345氧浓度， %2 5 . 03 5 . 03 0 . 03 2 . 03 1 . 0燃烧时间， s1 0 1 8 01 4 0 1 8 0 1 8 0燃 烧长 度, m m特征0X0XX验的氧浓度3 0 %作为初始氧浓度。B 2 氧指数的计算:表 B 2( 6 . 8 条+6 . 9 条)C , ( 6 . 1 0 条)氧浓度， %3 0 . 0 2 9 . 82 9 . 62 9 . 42 9 . 42 9 . 62 9 . 92 9 . 62 9. 8燃烧时间， 5 1 8 0 1 8 0 1 8 01 5 01 5 0 1 8 01 1 01 6 5 1 8 0燃烧长度, m m特征XXX卜 “x00x所在列， 交叉处为1 . 2 5 ， 变号， 得k =一1 . 2 5 ,01 二 C ， 十 k d = 2 9 . 8+ ( 一 1 . 2 5X 0 . 2 ) 二 2 9 . 5 5免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载G B 1 0 7 0 7 一 8 9= 2 9 . 69 3 氧浓度级差d 的验证 取最后 6 个试样的氧浓度( 包括C P ) 进行计算: 表 B 3氧浓度以 一 01( C 。 一 01 ) ,2 9 82 9 . 550 . 2 50. 0 6 2 52 9 . 62 9 . 5 50 .0 50 . 0 0 2 52 9 . 42 9 . 5 5一 0 . 1 50 . 0 0 2 52 9 . 62 9 . 5 50 . 0 50 . 0 0 2 52 9 . 42 9 . 5 5一 0 .1 50 . 0 2 2 52 9 . 62 9. 5 50 05心 O 0 2 51有1。 一 !E ( C 一 O 1 ) 2泥一 1一 0 . 115 1I 52了a =3万o =0 . 1 5 20 . 1 0 10 . 2 2 7d = 0 . 2? v d 喜 。3乙条件满足， 该材料氧指数为2 9 . 6 可信。 附录C级浓度与级气、 氮气流t的关系表 ( 参考件)C l 在试验过程中， 需要不断地改变氧浓度。 根据公式( A 1 ) 和混合气体的总流量( 对内 径为7 5 m m的 燃烧筒来说。 为 保证混合气体的流速约为4 0 m m / s 。 则混合气体总流量约为1 0 . 6 L / m i n ) ， 可算出一系列与氧浓度 值C o 对应的V 。 和V 、 值， 将其列表于后， 供试验时查用。免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载GB 1 0 70 7 一 8 9表 c 1c . ,V a , L / mi nV N , L / mi nV o , L / mmV , L / mm1 0 . 01 . 0 69 . 5 41 0 . 2O 89 . 5 2.:.:1 0 .4.:9 . 5 0.:8 . 7 61 0 .68 . 7 3:.;一899l:.:.:9 . 4 3.:一9 . 41.:R 6 79 . 3 98 . 6 51 . 2 39 . 3 79 78 . 6 31 . 2 59 . 3 58 . 61】 2 . 01 . 2 79. 33:.:一R s 9:.:一9. 312 0 38 . 5 79 。 2 92 . 0 68 . 5 41 2 . 6.:9 . 2 62 . 0 88. 5 21 2 R9 。 2 4R . 50.:9 . 2 2:.:R 。 月 R9 。2 02 . 1 4R 刁 61 3 . 49 . 1 82 . 1 68 . 4 41 3 . 6.:2 。 1 只8 . 4 21 3 . 84 62 . 2 08 . 4 0一:.:.:一:.;:2. 23R . 3 72 . 25月 3 51 4 . 4:.:.:9 . 0 79. 0 6:.:;8 3 3R. 315 79 . 0 32 . 318 . 2 91 5 . 0.:一9 . 012 。3 38 . 2 71 5 . 28 . 9 91 5 . 4R 。9 7:.: :1 5 . 68 . 9 52 . 4 0R . 2 01 5 . 88 . 9 32. 4 21 6 . 08. 902 . 4 4:.:1631651.671701 6 。 21 . 7 28 . 8 82 . 4 6:.:.:8 . 8 6C . , %1 7 . 01 7 . 21 7 . 41 7 . 6 1 7 . 81 8 . 0 1 8 . 21 8 . 4 1 8 . 6 1 8 . 8 1 9 . 0 1 9 . 2 1 9. 4 1 9 . 6 1 9 . 8 2 0 . 0 2 0 . 2 2 0 . 4 2 0 . 6 2 0 . 8 2 1 . 0 21 . 2 21 . 4 2 1 . 6 2 1 . 8 2 2 . 0 2 2 . 2 22 . 4 2 2 . 6 2 2 . 8 2 3 . 0 2 3 . 2 2 3 . 4 2 3 . 6 23 . 82 . 4 88 . 8 42 . 5 01 6 . 97 8R 。 R Z2 . 5 28 . 1 48 . 1 28 . 1 08 . 0 8免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载G B 1 0 70 7 一 89续表 c lV o , L / mi nV , L / mi nC a ,V o , L / mi nV N , L / mi n2. 5 4:.: :.:一7 . 312 . 5 77 . 2 9:一8. 0131 . 43 . 337 . 2 77 . 9 931 . 63 3 57 . 2 52 . 6 37 . 9 731 . 月3 . 3 77 . 2 3别l92. 6 57 . 9 532 . 03 . 3 92 . 677 . 9 33 2 . 23 . 412 . 6 97 . 913 2 .刁3 . 4 37 . 1 72 . 7 17 . 8 93 2 . 63 . 4 62 . 7 37 . 873 2 . 83 月 R.:2 . 7 67 . 吕 43 3 . 03 . 5 07 . 1 02 .7 87 . 吕 23 3 . 23 . 5 27 . 0 82. 8 07. 8 03 3 . 43 547 . O 62. 8 27 . 7 83 3 . 63 . 567 . 0 42 . 847 . 7 63 3 .83 . 5 87 _ 0 22 . 8 67 . 7 43 4 . 03 . 607 . 0 02 . 8 87 . 7 23 4 . 23 . 6 36 . 9 72 . 907 . 7 03 4 . 43 . 6 56 . 9 52 9 37 . 6 73 4 . 63 . 6 76 . 9 32 . 957. 6534 . R3 6 96 . 912 . 9 77 . 6 33 5 . 03 . 716 . 8 92 . 9 97 . 61: :3 7 36. 8 73 . 0 17 . 5 93 . 7 56 . 8 53. 0 37 . 5 73 5 . 63 . 7 73 . 0 57. 5 53 5 . 83 . 7 9:.:一:.:.:3 6 . 03. R Z6 . 7 836 23 . 色 46. 763 . 1 27 . 4 83 6 . 43 . 8 66 . 743 .1 47. 4 63 6 . 63 . 8 86 . 7 23 . 1 6.:.3 6 . 83 . 906 . 7 03 . 1 83 7 . 03 926. 6 83 . 207 . 4 03 7 . 23 . 9 46 . 6 63 。 227 . 3 83 7 . 43 .9 66 . 6 43 . 2 47 . 3 63 7. 63. 996 . 613 . 2 67 . 3 43 7 . 84 . 016. 59免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 标准最全面免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载G B 1 0 70 7 一 89续表 C 1C o .V . , L / mi nV , L / mi nC . , %V o . L / mi nV , L / mi n3 8 . 04 . 0 36 . 5 74 5 . 04 . 7 75 R33 8. 24 . 0 56 .5 54 5. 25. 813 8 . 44 . 0 7.:.:.;一5 . 7 93 9 . 64 . 0 95 . 7 73 8 . 86 . 4 94 5 . 85 . 7 53 9 . 0一 :5. 7 23 9 . 2.:.: :5 . 703 9. 46 .4 24 6 . 45 . 6 83 9 。 64 . 2 04 . 2 24 . 2 44 . 2 64 . 2 84 . 3 04 . 3 24 . 3 54 . 3 76 . 4 04 6 . 65 . 6 63 9 . 86 . 3 84 0 . 06 。 3 6:一 :5 6 45 . 6 24 0 . 26 . 3 44 7. 25. 604 0 . 46 . 3 24 7 . 45 5 x4 0 . 66 . 3 04 7 . 65 . 5 5口曰们洲冲户七户之J口召U习沪.们了亡创月了们Q中n月口UnJOOUOJn口的nnUnUO .-J马J呀JJ弓山，J口J任SUd亡d554 0 . 86 . 2 84 7 . 85 . 5 3:.:6 . 254 8 . 05 . 516 . 2 34 8 . 25. 4 9:.:.:一:一 ;:.:.:;5 . 1 5:4 1 . 8.:6 .1 74 8 . 85 . 1 74 2 . 06 1 54 9 . 05 . 1 9:一:.:.:一4 9 . 25 。 2 25 .3 84 9 . 45 . 2 44 2 . 66 . 0 84 9 . 65. 2 64 2 . 86 . 0 64 9 . 85 . 2 85 . 3 24 3 . 06 . 0 45 0 . 05 . 3 06 . 3 04 3 . 26. 0 250 . 25 . 3 25 2 R4 3 . 46 . 0 05 0 . 45 . 3 45 2 64 3 . 6