GB T 8924-2005 纤维增强塑料燃烧性能试验方法 氧指数法.pdf

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1、ICS 83. 120 Q 23 中华人民11: /、道国和国国家标准G/T 8924-2005 代替GB/T8924一1988纤维增强塑料燃烧性能试验方法氧指数法Test method for flammability characteristics of fiber reinforced plastics 一Oxygenindex method 2005-05-18发布中华人民共和国国家质量监督检验检瘦总局中国国家标准化管理委员会2005-12-01实施发布GB/T 8924一2005前言本标准代替GB/T8924-1988(玻璃纤维增强塑料燃烧性能试验方法氧指数法。本标准与GB/T892

2、4-1988相比主要变化如下:一标准名称玻璃纤维增强塑料燃烧性能试验方法氧指数法)，改为纤维增强塑料燃烧性能试验方法氧指数法; 增加了术语和定义(见第3章); 一一一增加了原理(见第4章h一增加了附录A，并引入了步长和标准偏差等概念。本标准的附录A为资料性附录。本标准由中国建筑材料工业协会提出。本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会归口。本标准主要起草单位:中国船舶重工集团公司第七二五研究所。本标准主要起草人:张用兵、石晓、张建设、姜晓彤。本标准于1988年首次发布，本次为第一次修订。1 范围纤维增强塑料燃烧性能试验方法氧指数法GB/T 8924一2005本标准规定了纤维增强塑料燃烧性能试验

3、方法之一一-氧指数法的试验装置、试验步骤和结果计算。本标准适用于玻璃纤维增强塑料和碳纤维增强塑料的氧指数法的测定。本标准仅适用于评定本标准规定条件下材料的燃烧性能，但不能评定实际使用条件下材料的着火危险性，不适用于评定受热后呈高收缩率的材料。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则GB/T 3863 工业用氧(GB/T

4、3863-1995 ,eqv rOCT 5583:1978) GB/T 3864 工业氮(GB/T3864-1996 ,eqv rOCT 9293:1974) 3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1 氧指数oxygen index 在规定的试验条件下，在氮气和氧气棍合气体中(23士2)OC时，刚好维持材料燃烧的最小氧浓度，它以体积分数表示。4 原理将试样垂直固定在燃烧筒中，使氧、氮棍合气流由下向上流过，点燃试样顶端，同时记时和观察试样燃烧长度，与所规定的判据相比较。在不同的氧浓度中试验一组试样，测定试样刚好维持平稳燃烧时的最低氧浓度，用?昆合气中氧含量的体积分数表示。5 试验装置5

5、. 1 氧指数测定仪氧指数测定仪示意图如图1所示。5. 1. 1 燃烧筒最小内径75mm、高450mm、顶部限流盖出口的内径为40mm的耐热玻璃管。垂直固定在可通过氧、氮漉合气流的基座上。底部用直径为(35)mm的玻璃珠充填，填充高度为(80100) mm。在玻璃珠上方放置一个金属网，以防下落的燃烧碎片阻塞气体入口和配气通路。5.1.2 试样夹能固定在燃烧筒轴中心位置上，并能垂直夹住试样的构件。试样夹及其支撑物的轮廓应光滑，使引人气体的喘流最小化。GB/T 8924-2005 5. 1. 3 流量测量和控制系统合适的气体流量计，控制混合气体中氧气浓度的体积含量，精度在:f:0.5%，调节混合气

6、体浓度的体积含量，精度在士0.1%。3一一燃9一一基座架z10-气体预混合结11-一一截止阀;12 接头;13 压力表;14-一一精密压力控制器;15一一一过滤器;16一一针阀;17一一气体流量计;18一一玻璃燃烧筒519一一限流盖。5.2 气源2 图1氧指数测定仪示意图A言AF;9 用GB/T3863中所规定的氧和GB/T3864中所规定的氮及所需的氧、氮气钢瓶和调节装置。气体使用的压力不低于1MPa。GB/T 8924-2005 5. 3 点火器由一根金属管制成，尖端为内径(2:1) mm的喷嘴，火焰长度可以随意控制，并能进入燃烧筒上方点燃试样，当喷嘴垂直向下时，火焰的长度为(16:4)m

7、m。热源为丙烧，或丁皖、石油液化气、煤气、天然气等。注:仲裁试验时，须以未混有空气的丙烧作为点燃气体。5. 4 排烟系统能排除燃烧产生的烟尘和灰粒，但不应影响燃烧筒中气体的流速和温度。5. 5 其他5. 5.1 秒表时的氧浓度为18%左右;在空气中的至少为25%以上。7.4 安装试样将试样夹在夹具上，垂直地安装在燃烧筒的中心位置上，保证试样顶端低于燃烧筒顶端至少100 mm，式样暴露部分最低处应高于燃烧筒底部至少100mm。7. 5 调节气体控制装置用7.3中确定的氧浓度，以(40土2)mm/s的速度，洗涤燃烧筒至少30s。7.6 点燃试样使火焰的最低可见部分接触试样顶端并覆盖整个顶表面，勿使

8、火焰碰到试样的棱边和侧表面。在确认试样顶端全部着火后，立即移去点火器，开始记时。3 G/T 8924-2005 点燃试样时，火焰作用时间最长为30s.若在30s内不能点燃，则应增大氧浓度，继续点燃，直至30 s内点燃为11:07.7 燃烧行为观察和记录7.7. 1 反复进行下面a条和b条的操作，测得三次试样燃烧时间为3min以上的最低氧浓度，即a条的氧浓度值，但a条和b条所得的氧浓度之差应小于0.5%。在燃烧过程中流最不能改变，也不能打开排烟系统。a) 试样燃烧时间大于3min.则降低氧浓度;b) 试样燃烧时间小于3min.则增加氧浓度。7.7.2 应记下材料燃烧特性，例如:熔滴、烟灰、结炭、

9、漂游性燃烧、灼烧、余辉或其他需要记录的特性。8 氧指数的计算氧指数01按下式计算:01 = (02)/(02) + (N2) X 100 式中z01-一氧指数，用体积分数表示.%;(02)-一一氧气的流量，单位为升每分钟(L/min); (N2)-一氮气的流量，单位为升每分钟(L/min)。9 试验结果9. 1 每根试样的氧指数值。9.2 算术平均值，取小数点后一位。10 试验报告4 试验报告应包括下列内容za) 注明采用本标准;b) 材料的鉴别特征:名称、编号、基料牌号、成型工艺、批号、生产厂、出厂日期等pc) 试样尺寸和状态调节情况;d) 如采用热固性树脂，必要时注明试样平均树脂含量WrC

10、%)及平均固化度C，C%); e) 点燃气体种类;f) 每个试样的氧指数值和平均值;g) 燃烧特性;h) 试验环境、日期和试验人员;i) 其他需要注明的事项。注:试验步骤、氧指数的计算、试验结果也可采用附录A中的方法。. ( 1 ) GB/T 8924-2005 附录A(资料性附录)按步长计算氧指数的试验方法A.1 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。A. 1. 1 步长interval 在规定的试验条件下测定氧指数时，使用和控制的两个氧浓度之差，以体积分数表示。A.2 试验步骤A.2.1 试样数量每组试样至少15条。A.2.2 试样测量测量试样尺寸，厚度准确至0.0旧1mm口1A.2.3

11、设备检查试验前，应转动阅门，检查连接处是否漏气。A.2.4 试样的标线标线应划在距点燃端50mm处。A.2.5 开始试验时氧浓度的确定根据经验或试样在空气中点燃的情况，估计开始试验时氧浓度。如在空气中迅速燃烧，则开始试验时的氧浓度为18%左右;在空气中缓慢燃烧或时断时续，则为21%左右;在空气中离开点火源即灭，则至少为25%。A.2.6 安装试样将试样夹在夹具上，垂直地安装在燃烧筒的中心位置上，保证试样顶端低于燃烧筒顶端至少100 mm，i式样暴露部分最低处应高于燃烧筒底部至少100mm。A. 2. 7 调节气体控制装置用A.2. 5中确定的氧浓度，以(40士2)mm/s的速度，洗涤燃烧筒至少

12、30so A.2.8 点燃试样使火焰的最低可见部分接触试样顶端并覆盖整个顶表面，勿使火焰碰到试样的棱边和侧表面。在确认试样顶端全部着火后，立即移去点火器，开始记时和观察试样烧掉的长度。点燃试样时，火焰作用时间最长为30s，若在30s内不能点燃，则应增大氧浓度，继续点燃，直至30 s内点燃为止。A.2.9 燃烧行为观察和记录A. 2. 9.1 点燃试样后，立即开始记时，观察试样燃烧长度及燃烧行为。若燃烧中止，但在1s内自发再燃，则继续观察和计时。A. 2. 9. 2 如果试样的燃烧时间不超过180s和燃烧长度均不超过上标线，则这次试验记录为0反应，如果试样的燃烧时间超过180s或燃烧长度超过上标

13、线，扑灭火焰，记录这次试验为x反应，并记下燃烧长度和时间。A. 2. 9. 3 应记下材料燃烧特性，例如z熔滴、烟灰、结炭、漂游性燃烧、灼烧、余辉或其他需要记录的GB/T 8924-2005 特性。A. 2. 9. 4 如果有无焰燃烧，应根据需要，报告无焰燃烧情况或包括无焰燃烧时的氧指数。A. 2.10 下次试验准备A. 2. 10. 1 取出试样，擦净燃烧筒和点火器表面的污物，使燃烧筒的温度回复至常温或另换一个为常温的燃烧筒，进行下一个试验。A.2.10.2 如果试样足够长，可以将试样倒过来或剪掉燃烧过的部分再用，但不能用于计算氧浓度。A. 2.11 逐次选择氧浓度A. 2.1 1. 1 用

14、少量样品升-阵法这一特定的条件，以任意步长作为改变量，进行另一条试样的试验。A. 2. 11. 2 根据前一条试样的燃烧得喷改变氧浓度:a) 如果前一条试样的b) 如果前A. 2.12 初始氧浓度采用任一合适并且一议是0A. 2. 13.2 应的反应。A. 2.13.3 对应的反应，一位小数。C氧浓度之差不大于川%初始氧浓度1100 一组氧浓度值及对应。A.2. 13. 1和各次的氧浓度及所.( A.1 ) A. 3. 1. 2 报告OI时，取一位小数，不能修药T有7计算A.4的标准偏差，01应计算到二位小数。A.3.2 K值的确定A. 3. 2.1 按A.2.13.1条试验的试样如为0反应，

15、则第一个相反的反应是x反应，从表A.1第一栏中找出所对应的反应，并按NL系列的前几个反应，查出所对应的行数，即为所需K值，其符号与表中符号相同。A.3.2.2 按A.2. 13. 1试验的试样如为x反应，则第一个相反的反应是0反应，从表人I第六栏中找出所对应的反应，并按NL系列的前几个反应，查出所对应的行数，即为所需K值，其符号与表中符号相反。6 表A.l2 3 4 最后五次试验a. NL前几次测试的反应如下时的K值的反应。00 000 x oooo O. 55 O. 55 一O.55 x ooox - l. 25 1. 25 l. 25 xoox o O. 37 O. 38 O. 38 x

16、OO xx x o x oo x o x o x XOxxo 式中:一一标准偏差;d-A.2.13中所用的步长，%。= (Wi一01)2/ n - 1J1 /2 式中:Wi一-NT系列中最后六个试样所对应的氧浓度值，%;n 计入L:(Wi01)2的氧浓度测定次数。若d满足式(A.2)的条件或者d=O.5时，d2/3，则OI有效。若d3/缸，则减小d.重复A.2.13操作，直至满足条件为止。一般不应将d减少至小于0.2.除非7 GB/T 8924-2005 相应的产品标准有规定。A.5 试验报告试验报告应包括下列全部或部分内容za) 注明采用本标准;b) 材料的鉴别特征z名称、编号、基料牌号、成

17、型工艺、批号、生产厂、出厂日期等;c) 试样尺寸和状态调节情况:d) 如采用热固性树脂，必要时注明试样平均树脂含量W，(%)及平均固化度C，(%);e) 点燃气体种类;f) 氧指数OI和步长的g) 燃烧特性;h) 无焰燃烧情况或包括无焰燃烧时的氧指数;i) 试验环境、日期和试验人员;j) 其他需要注明的事项。A.6 试验记录及结果计算示例A. 6.1 玻璃纤维增强塑料A. 6. 1. 1 初始氧浓度的测定结果，记于表A.2: 裴A.2氧浓度/%28.0 27.0 燃烧时间/s180 25 燃烧长度/mm反应(0或X 。氧浓度间隔不大于1%的一对0和x反应中，0的氧浓度110=27.0，该值再次

18、用于第二部分的首次测定。A. 6.1.2 氧指数的测定结果，记于表A.3:表A.3NT系列测定NL系列测定1JIF 氧浓度/%27.0 27.5 28.0 28.0 27.5 27.0 27.5 28.0 燃烧时间/s30 30 180 180 180 45 30 180 燃烧长度/mm反应(0或X。 。8 查表A.1得K=一O.76。OI=WF十Kd=28.0+( -0.76 XO. 5) =27.62=27.6 A. 6. 1. 3 步长d的校验标准偏差:=2:; (Wi一OD2/n-1川计算过程，记于表A.4。表A.4氧浓度(%)最后六个试验结果1 2 3 4 5 6 L;(Wi-OD2

19、=0.716 = (0.716/5)1/2 =0.378 (2/3)=0.25 d=0.5 (3/2)=0.567 01=27.6有效A.6.2 碳纤维增强塑料咀rr;OI 27.5 27.62 28.0 27.62 27.5 27.62 27.0 27.62 27.5 27.62 28 27.62 A. 6. 2.1 初始氧浓度的测定结果，记于表A.5:表A.5氧浓度/%27.5 27.0 26 燃烧时间/s180 180 30 燃烧长度/mm反应(0或X) 。毕一一-一GB/T 8924-2005 但-01(叹一OD一0.120.014 4 0.38 O. 144 4 一O.12 0.01

20、4 4 一0.620.384 4 O. 12 0.014 4 0.38 O. 144 4 氧浓度间隔不大于1%的一对0和X反应中，0的氧浓度Wo=26.0，该值再次用于第二部分的首次测定。A. 6. 2. 2 氧指数的测定结果，记于表A.6:表A.6NT系列测定NL系列测定1fIF 氧浓度/%26.0 26.5 27.0 27.5 27.5 27.0 26. 5 27.0 26. 5 燃烧时间/s20 80 130 180 180 180 10 180 180 燃烧长度/mm反应(0或x) 。 。 9 GB/T 8924一2005查标准中表A.l得.K=0.50I=IIF+Kd= 26. 5+

21、(0. 5XO. 5)=26. 75=26. 7 A. 6. 2. 3 步长d的校验标准偏差:=2:;(吭一01)2/n-1J川计算过程，记于表A.7:最后六个试验结果10 2 3 4 俨J 6 L: (11;一01)2=0. = (0.875/ 5) 112 (2/3)=0.279 d =0.5 (3/2)=0.627 01=26.7有效飞rr，27.0 表A.7氧浓度/%(吭一01)0.062 5 O. 56 2 5 O. 062 5 0.062 5 062 5 的OON|叮NH阁。华人民共国家标准纤维增强塑料燃烧性能试验方法氧指数法GB/T 8924 -2005 国和由9昏中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销峰印张1字数20千字2005年11月第一次印刷开本880X12301/16 2005年11月第一版奇峰定价12.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533书号:155066 1-26546