聚合物燃烧特性表
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不同部位材料燃烧等级要求汇总表
部位材料燃烧等级要求
衣物棉质1级
涤纶3级
尼龙4级
羊毛4级
———
家具木材4级
金属不适用
———
建筑钢材不适用
砖石不适用
玻璃不适用
衣物
棉质
棉质材料在燃烧时的等级要求为1级。
这意味着棉质衣物在受到火焰时会迅速燃烧,并且火势会很快蔓延。
涤纶
涤纶材料在燃烧时的等级要求为3级。
相比棉质,涤纶衣物在遭遇火焰时具有相对较低的燃烧速度和蔓延速度。
尼龙
尼龙材料在燃烧时的等级要求为4级。
尼龙衣物相对于棉质和涤纶材料而言更难燃烧,也更难蔓延。
羊毛
羊毛材料在燃烧时的等级要求为4级。
与尼龙相似,羊毛衣物也具有较低的燃烧速度和蔓延速度。
家具
木材
木材在燃烧时的等级要求为4级。
木材家具容易受到火灾的影响,因此需要满足较高的燃烧阻力要求。
金属
金属材料在燃烧时一般不会着火,因此不适用于燃烧等级要求。
建筑
钢材
钢材在燃烧时一般不会着火,因此不适用于燃烧等级要求。
砖石
砖石在燃烧时一般不会着火,因此不适用于燃烧等级要求。
玻璃
玻璃在燃烧时一般不会着火,因此不适用于燃烧等级要求。
结论
通过以上表格可见,不同部位的材料对燃烧等级有不同的要求。
在选择衣物、家具和建筑材料时,需要考虑燃烧等级要求,以确保安全性和防火性能。
同时还需要注意,表格中只列举了一些常见的材料,实际上还有很多其他材料的燃烧等级要求。
聚合物的定性鉴定海洋与生化工程学院应用化学专业姓名:彭福气座号:47 指导老师:林爱琴课程高分子材料试验实训(实验)项目聚合物的定性鉴定时间2015年10月15日下午第5节至第8节实训(实验)地点S411一、实验目的1. 了解聚合物燃烧实验和气味的特殊现象,借以初步辨认各种聚合物。
2. 掌握钠熔法进行简易的元素定性分析鉴别聚合物的方法。
3. 利用聚合物溶解的规律及溶剂选择的原则,了解并掌握溶解度法对常见聚合物的定性分析。
二、基本原理聚合物的鉴别,特别对未知聚合物试样的鉴别颇为复杂。
聚合物往往需要纯化,即使经纯化的聚合物也往往不能用单一的方法进行鉴别。
对于常见的聚合物通常使用红外、质谱、X射线衍射、气相色谱等仪器可以不同程度的进行定性和定量分析,但仪器比较昂贵,且仪器分析法也不是万能的,而对少量的、组成复杂的聚合物样品,这些仪器分析方法往往具有许多局限性,不用化学方法加以验证常常会得出错误的结论。
基于聚合物的特性简单地通过外观、在水中的浮沉、燃烧、溶解性和元素分析的方法进行实验室的鉴别是方便易行的。
1. 根据试样的表观鉴别HDPE、PP、NY-66、NY-6、NY1010质硬,表面光滑。
LDPE、PVF、NY-11质较软,表面光滑,有蜡状感觉。
硬PVC、PMMA表面光滑,无蜡状感觉。
PS质硬,敲打会发出清脆的“打铃声”。
2. 根据试样的透明程度鉴别(1)透明的聚合物聚丙烯酰胺酯类、聚甲基丙烯酸酯类、再生纤维素、纤维素酯类和醚类、聚甲基戊烯类、PC、PS、PVC及其共聚物。
(2)半透明的聚合物尼龙类,PE、PP,缩醛树脂类。
透明性往往与样品的厚薄、结晶性、共聚物某些成分的含量等有关。
如EVA中VC的含量大于15%可以从半透明变为透明;半透明的聚合物在薄时变为透明;加入填料共混后,透明聚合物变为不透明;结晶可使透明聚合物变为半透明。
3. 根据聚合物燃烧实验的火焰及气味鉴别把聚合物通过加热或直接燃烧,通过观察火焰的颜色、气体的气味、燃烧过程产物的状态等,可以获得聚合物的某些信息。
1.UL94测试方法这个实验测定用于制造设备和器具的塑料的可燃性。
它常被用于检测对于可燃性有特殊要求的产品,其结果会作为最基本的指示。
这个重要特性的评估用在以下用途,但并不仅仅局限于这些用途,包括易点燃性、燃烧速度、火焰传播、燃料的贡献、燃烧强度以及燃烧产物等。
UL-94测试方法(按照美国国家所制定的UL-94方法)被广泛应用于相关的可燃性测定以及评价用在电力和电子设备的塑料的滴出物。
图1:对于V0,V1,V2级别的UL94燃烧性测试图2:对于HB级别的水平燃烧测试图3:对于5VA,5VB级别的垂直燃烧测试下表列出了每个级别所需要的条件。
如果一个材料不能按照下表所描述的任一级别的标准执行,那它属于无类别的。
表1:UL94标准摘要2.氧指数(LOI)测试极限氧指数测试方法广泛用于聚合物材料相对可燃性的测试当中。
图1:ISO4589-2LOI测试方法极限氧指数法是在规定的实验条件下(图III-4)测量维持样品燃烧所需要的最低氧浓度的一种方法,燃烧的实验环境气体为氮气/氧气混合物,测试样品垂直放置(顶端接触点火器)。
因为空气中氧气的体积浓度为21%,所以如果LOI值高于21%(体积比)说明材料具有阻燃性能。
LOI 值越大,说明材料的阻燃性能越好。
3.灼热丝测试热塑性塑料的燃烧行为不仅仅是一种材料的特性,它还依赖于材料的形状和壁厚。
组件在非正常的条件下或者过载的条件下,它的温度会升高,然后在附近区域被点燃。
灼热丝测试模仿了这种由热或点燃所产生的作用(例如过载电阻器的生热),来评价火灾的危害。
灼热丝测试的温度为550,650,750850or960°C,具体的温度由相关规范来决定:•如果满足了下列条件之一就认为材料样品能够经受灼热丝测试:材料无火焰和材料无火星。
•样品的火焰或者火星在移开灼热丝30秒后熄灭,而且铺在下面的棉花或者纸张没有被点燃或者烧焦。
图1:灼热丝测试方法4.成束电线上的垂直火焰蔓延性能测定欧洲的IEC60332-3草案在一个有很好通风条件用垂直的缆盘/杆里模拟了一个燃烧开始的过程。
聚合物的燃烧和阻燃1 聚合物的燃烧由于聚合物主要成分是碳、氢等元素,其暴露于外部热源后,容易分解产生可燃性挥发物,这些可燃性挥发物和空气混合形成可燃性气体混合物,当温度达到着火点后,就会被点燃,引发火灾。
聚合物火灾对生命、财产和环境的危害主要由材料燃烧的热效应和烟效应两方面决定。
热效应:是指聚合物材料燃烧时放出的热能以辐射、对流和传导三种方式向周围环境传播而引起对生命、财产和建筑结构的热损害;烟效应是指材料燃烧时放出烟雾和有毒气体对生命和环境造成的损害。
燃烧发生的三要素:可燃物、温度和氧气浓度。
聚合物燃烧的特点:燃烧之前的受热分解过程和燃烧过程中的释热、生烟性能。
释热性:热释放速率生烟性:烟密度或光密度有毒气体:CO、卤化氢、硫化氢、氰化氢等发烟速率和CO等毒性气体的生成速率,是评价聚合物材料火灾安全性的重要指标。
1.1 聚合物的燃烧过程聚合物的燃烧过程按时间划分分为5个阶段:受热熔融、热分解、点燃、燃烧和火焰传播1)受热熔融聚合物材料从外部热源获得热量,表面温度逐渐升高,然后从表面至内部形成温度梯度,并随时间而变化。
聚合物材料的温度逐渐升高,升温速率取决于材料的比热容、热导率和材料在加热过程中发生相变或结构变化时吸收或放出的热量大小。
2)热分解聚合物在外部热源的作用下,达到一定温度(起始分解温度)时,聚合物分子链中的弱键首先发生断裂,进而引发其他键的断裂,使得聚合物大分子链迅速分解。
聚合物的热分解可以分为解聚反应、消除反应、环化反应、交联反应等。
聚合物的热分解有两种方式:非氧化热分解(无氧参与)、氧化热分解(氧和热共同作用)表层多为---氧化热分解反应内部多为---非氧化热分解反应在起始阶段,空气中的氧气浮着于聚合物材料表面,聚合物分子链在热和氧的作用下,热氧分解反应就会发生。
随着聚合物分解反应的进行,会有大量分解产物生成。
其中气相挥发物汇聚在固体表面,与空气中的氧混合形成可燃性气体混合物,即后来引发聚合物燃烧的“燃料”。
聚合物材料的阻燃性能测定与评估聚合物材料的阻燃性能是指在受到火灾或高温条件下,材料能够有效地抑制火势蔓延的能力。
由于聚合物材料在日常生活和工业领域中的广泛应用,其阻燃性能的测定和评估显得尤为重要。
本文将探讨聚合物材料阻燃性能的测定方法,并介绍几种常用的评估标准。
一、热重分析(Thermogravimetric Analysis,TGA)热重分析是一种常用的测定聚合物材料阻燃性能的方法。
该方法通过在高温环境下对材料进行加热,测定其失重曲线,以确定材料在不同温度下的热稳定性。
在燃烧前,聚合物材料通常会发生热分解,而阻燃材料能够抑制热分解过程并增加材料的热稳定性。
二、限氧指数(Limiting Oxygen Index,LOI)限氧指数是评估聚合物材料阻燃性能的重要指标之一。
该指数用于测量一个混合气体中氧气浓度的最低百分比,能够维持样品的燃烧。
限氧指数数值越高,意味着材料的阻燃性能越好。
通过测定限氧指数,可以对聚合物材料的可燃程度进行评估。
三、热释放速率(Heat Release Rate,HRR)热释放速率是评估聚合物材料阻燃性能的关键参数之一。
热释放速率表示单位时间内材料释放的热量,通常以千瓦为单位。
通过测定热释放速率,可以评估材料在火灾条件下的燃烧特性。
较低的热释放速率意味着材料具有较好的阻燃性能。
四、垂直燃烧测试(Vertical Burning Test,VBT)垂直燃烧测试是一种常用的评估聚合物材料阻燃性能的方法。
该测试将材料垂直放置在火焰中,测定其燃烧速率、燃烧时间和燃烧性能等指标。
通过垂直燃烧测试,可以对材料在真实火灾情况下的燃烧特性进行评估。
五、评估标准在聚合物材料阻燃性能的评估中,常用的标准有UL 94、GB/T2408以及ISO 4589等。
UL 94标准是美国Underwriters Laboratories所制定的阻燃性能评估方法,该标准主要用于测定材料的自熄、垂直和水平燃烧性能。