柔性橡塑保溫板材燃燒性能快速測試的影響因素*

陳宏業(yè)，李業(yè)添，鄧麗歡（廣州質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院 廣東 廣州 511447）

0 引言

柔性橡塑保溫材料作為良好的絕熱材料，已在火車廂、汽車頂棚、冷庫、暖通空調(diào)、冷藏車船等廣泛應(yīng)用[1]，但由于該類材料屬于有機材料，相對容易燃燒，具有一定的火災(zāi)危險性。目前，中國國內(nèi)針對柔性橡塑保溫材料燃燒性能評價的標(biāo)準(zhǔn)，主要依靠GB 8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》[2]，該標(biāo)準(zhǔn)采用的單體燃燒試驗對試驗室基礎(chǔ)環(huán)境、儀器設(shè)備精密性以及操作人員技術(shù)水平等條件有著比較嚴(yán)格的要求，加上樣品用量較大等因素，使該試驗無法很好地用于生產(chǎn)、使用過程中燃燒性能的現(xiàn)場質(zhì)量控制。所以，借助相對比較簡單的氧指數(shù)試驗來粗判該類材料燃燒性能等級的研究十分重要。

基于氧指數(shù)試驗與柔性橡塑保溫材料的燃燒性能等級具有關(guān)聯(lián)性，探討氧指數(shù)試驗過程中的樣品厚度、取樣方式、點火方式對其燃燒性能關(guān)聯(lián)性的影響，進(jìn)而分析對柔性橡塑保溫材料燃燒性能快速測試的影響，并提供一定建議。

1 試驗部分

選取不同廠家生產(chǎn)的厚度為20mm、25mm、30mm 的橡塑板材，根據(jù)GB/T 2406.2-2009《塑料用氧指數(shù)法測定燃燒行為第2 部分：室溫試驗》進(jìn)行氧指數(shù)測試[3]，根據(jù)GB 8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》進(jìn)行燃燒性能等級測試。

2 結(jié)果與討論

2. 1 樣品厚度的影響

將氧指數(shù)的測試厚度分別取5mm、10mm、15mm，取樣由表層往下開始，采用頂面點燃法，其它步驟按GB/T 2406.2-2009 進(jìn)行，燃燒性能等級按GB 8624-2012 進(jìn)行測試。試驗結(jié)果如表1 所示。

表1 不同測試厚度的試驗結(jié)果

由表1 可知，氧指數(shù)在檢測過程中，測試厚度不同，會對結(jié)果有一定的影響，隨著厚度增大，結(jié)果有增大的趨勢。這是因為材料較厚時，受熱時材料內(nèi)部存在溫度梯度，材料表面的炭化層向內(nèi)擴散需要一定的時間，增加點著的難度，所以使氧指數(shù)結(jié)果增大，但由于柔性橡塑材料本身密度比較小而且多氣孔，所以造成影響的程度不是十分激烈。所以由于上述因素的影響，測試厚度的不同會對氧指數(shù)與燃燒性能等級的關(guān)聯(lián)性有一定的影響，就上述樣品而言，達(dá)到B 級，測試厚度為5mm、10mm、15mm 的氧指數(shù)最大極差為1.1，達(dá)到C 級，測試厚度為5mm、10mm、15mm的氧指數(shù)最大極差為0.8，所以測試厚度的不同，會造成氧指數(shù)測試結(jié)果的不同，進(jìn)而對氧指數(shù)與燃燒性能等級的關(guān)聯(lián)性有一定的影響。

2. 2 取樣方式的影響

氧指數(shù)測試樣品的取樣部位分為2 種方式，一是由表層往下取，二是由樣品厚度的中心面開始，往兩邊取同樣的距離，兩種方式取樣厚度均為5mm、10mm、15mm 3 種。采用頂面點燃法，其它步驟按GB/T 2406.2-2009 進(jìn)行，燃燒性能等級按GB 8624-2012 進(jìn)行測試，試驗結(jié)果如表2 所示，其中取樣方式為由表層往下取的結(jié)果與表2 一致。

表2 不同取樣方式的試驗結(jié)果

由表2 可知，取樣方式不同，氧指數(shù)的測試結(jié)果有差異，表層取樣方式的結(jié)果會比由中心往兩邊取樣方式的結(jié)果大。這是由于橡塑板材內(nèi)部材料往往比表層（表皮）材料的密度小，其致密程度會比表層（表皮）材料的差，這樣造成內(nèi)部材料傳熱快，氧氣流通也快，所以容易點著，氧指數(shù)值會偏低。中心取樣的不同厚度的樣品，其氧指數(shù)也有所不同。所以，由于上述因素的影響，取樣位置的不同會對氧指數(shù)與燃燒性能等級的關(guān)聯(lián)性有一定的影響，就上述樣品而言，厚度5mm 時，達(dá)到B 級，表層取樣的氧指數(shù)比由中心取樣的氧指數(shù)大于0.6，達(dá)到C級，表層取樣的氧指數(shù)比由中心取樣的氧指數(shù)大于1.0；厚度10mm 時，達(dá)到B 級，表層取樣的氧指數(shù)比由中心取樣的氧指數(shù)大于0.8，達(dá)到C 級，表層取樣的氧指數(shù)比由中心取樣的氧指數(shù)大于0.9；厚度15mm 時，達(dá)到B 級，表層取樣的氧指數(shù)比由中心取樣的氧指數(shù)大于1.1，達(dá)到C 級，表層取樣的氧指數(shù)比由中心取樣的氧指數(shù)大于0.8。所以，樣品的測試厚度的不同，會造成氧指數(shù)測試結(jié)果的不同，進(jìn)而對氧指數(shù)與燃燒性能等級的關(guān)聯(lián)性有一定的影響。

2.3 點火方式的影響

氧指數(shù)測試采用頂面點燃法、擴散點燃法分別對測試厚度10mm，由表層往下取樣的樣品進(jìn)行測試，其它步驟按GB/T 2406.2-2009 進(jìn)行，試驗結(jié)果如表3 所示。

表3 不同點火方式的試驗結(jié)果

由表3 可知，頂面點燃法、擴散點對于柔性橡塑保溫板該類材料氧指數(shù)結(jié)果影響不大，這是由于在達(dá)到點燃狀態(tài)的氧氣濃度條件下，該類材料從施加火焰到被點燃的時間比較短，無論用那種點火方式，對結(jié)果影響不大，所以對氧指數(shù)與燃燒性能等級的關(guān)聯(lián)性的影響不大。

2.4 快速測試的影響分析

由以上分析可得，柔性橡塑保溫材料中，氧指數(shù)與燃燒性能等級關(guān)聯(lián)性的影響因素包括樣品厚度、取樣方式，如果該材料燃燒性能等級的快速評價是借助氧指數(shù)進(jìn)行，那么樣品厚度、取樣方式會對評價結(jié)果有一定的影響，尤其是對那些結(jié)果處于評判臨界線的樣品，影響更明顯，因此綜合考慮現(xiàn)場操作的難易程度、方法統(tǒng)一與可控等，建議采用由表層往下采樣，厚度按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的（10±0.5）進(jìn)行。

3 結(jié)語

氧指數(shù)試驗的測試厚度、取樣方式對柔性橡塑保溫材料燃燒等級關(guān)聯(lián)性有影響，進(jìn)而影響快速測試的結(jié)果。從快速評價方法需要操作簡單、統(tǒng)一可控考慮，建議采用由表層往下采樣，厚度按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的（10±0.5）進(jìn)行。