柔性橡塑保温板材燃烧性能快速测试的影响因素*

2020-03-25陈宏业李业添邓丽欢广州质量监督检测研究院广东广州511447

建材发展导向 2020年4期

陈宏业，李业添，邓丽欢（广州质量监督检测研究院广东广州 511447）

0 引言

柔性橡塑保温材料作为良好的绝热材料，已在火车厢、汽车顶棚、冷库、暖通空调、冷藏车船等广泛应用[1]，但由于该类材料属于有机材料，相对容易燃烧，具有一定的火灾危险性。目前，中国国内针对柔性橡塑保温材料燃烧性能评价的标准，主要依靠GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》[2]，该标准采用的单体燃烧试验对试验室基础环境、仪器设备精密性以及操作人员技术水平等条件有着比较严格的要求，加上样品用量较大等因素，使该试验无法很好地用于生产、使用过程中燃烧性能的现场质量控制。所以，借助相对比较简单的氧指数试验来粗判该类材料燃烧性能等级的研究十分重要。

基于氧指数试验与柔性橡塑保温材料的燃烧性能等级具有关联性，探讨氧指数试验过程中的样品厚度、取样方式、点火方式对其燃烧性能关联性的影响，进而分析对柔性橡塑保温材料燃烧性能快速测试的影响，并提供一定建议。

1 试验部分

选取不同厂家生产的厚度为20mm、25mm、30mm 的橡塑板材，根据GB/T 2406.2-2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为第2 部分：室温试验》进行氧指数测试[3]，根据GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》进行燃烧性能等级测试。

2 结果与讨论

2. 1 样品厚度的影响

将氧指数的测试厚度分别取5mm、10mm、15mm，取样由表层往下开始，采用顶面点燃法，其它步骤按GB/T 2406.2-2009 进行，燃烧性能等级按GB 8624-2012 进行测试。试验结果如表1 所示。

表1 不同测试厚度的试验结果

由表1 可知，氧指数在检测过程中，测试厚度不同，会对结果有一定的影响，随着厚度增大，结果有增大的趋势。这是因为材料较厚时，受热时材料内部存在温度梯度，材料表面的炭化层向内扩散需要一定的时间，增加点着的难度，所以使氧指数结果增大，但由于柔性橡塑材料本身密度比较小而且多气孔，所以造成影响的程度不是十分激烈。所以由于上述因素的影响，测试厚度的不同会对氧指数与燃烧性能等级的关联性有一定的影响，就上述样品而言，达到B 级，测试厚度为5mm、10mm、15mm 的氧指数最大极差为1.1，达到C 级，测试厚度为5mm、10mm、15mm的氧指数最大极差为0.8，所以测试厚度的不同，会造成氧指数测试结果的不同，进而对氧指数与燃烧性能等级的关联性有一定的影响。

2. 2 取样方式的影响

氧指数测试样品的取样部位分为2 种方式，一是由表层往下取，二是由样品厚度的中心面开始，往两边取同样的距离，两种方式取样厚度均为5mm、10mm、15mm 3 种。采用顶面点燃法，其它步骤按GB/T 2406.2-2009 进行，燃烧性能等级按GB 8624-2012 进行测试，试验结果如表2 所示，其中取样方式为由表层往下取的结果与表2 一致。

表2 不同取样方式的试验结果

由表2 可知，取样方式不同，氧指数的测试结果有差异，表层取样方式的结果会比由中心往两边取样方式的结果大。这是由于橡塑板材内部材料往往比表层（表皮）材料的密度小，其致密程度会比表层（表皮）材料的差，这样造成内部材料传热快，氧气流通也快，所以容易点着，氧指数值会偏低。中心取样的不同厚度的样品，其氧指数也有所不同。所以，由于上述因素的影响，取样位置的不同会对氧指数与燃烧性能等级的关联性有一定的影响，就上述样品而言，厚度5mm 时，达到B 级，表层取样的氧指数比由中心取样的氧指数大于0.6，达到C级，表层取样的氧指数比由中心取样的氧指数大于1.0；厚度10mm 时，达到B 级，表层取样的氧指数比由中心取样的氧指数大于0.8，达到C 级，表层取样的氧指数比由中心取样的氧指数大于0.9；厚度15mm 时，达到B 级，表层取样的氧指数比由中心取样的氧指数大于1.1，达到C 级，表层取样的氧指数比由中心取样的氧指数大于0.8。所以，样品的测试厚度的不同，会造成氧指数测试结果的不同，进而对氧指数与燃烧性能等级的关联性有一定的影响。

2.3 点火方式的影响

氧指数测试采用顶面点燃法、扩散点燃法分别对测试厚度10mm，由表层往下取样的样品进行测试，其它步骤按GB/T 2406.2-2009 进行，试验结果如表3 所示。

表3 不同点火方式的试验结果

由表3 可知，顶面点燃法、扩散点对于柔性橡塑保温板该类材料氧指数结果影响不大，这是由于在达到点燃状态的氧气浓度条件下，该类材料从施加火焰到被点燃的时间比较短，无论用那种点火方式，对结果影响不大，所以对氧指数与燃烧性能等级的关联性的影响不大。

2.4 快速测试的影响分析

由以上分析可得，柔性橡塑保温材料中，氧指数与燃烧性能等级关联性的影响因素包括样品厚度、取样方式，如果该材料燃烧性能等级的快速评价是借助氧指数进行，那么样品厚度、取样方式会对评价结果有一定的影响，尤其是对那些结果处于评判临界线的样品，影响更明显，因此综合考虑现场操作的难易程度、方法统一与可控等，建议采用由表层往下采样，厚度按标准规定的（10±0.5）进行。