极限氧指数的测试及影响因素探究

塑料极限氧指数测定实验解析LOI 测定是由美国人 1966 年提出，并在 1970 年制订了第一个 LOI 测定标准，即ASTMD2863-1970。

其后许多国家都制定了相关的标准。

如日本的 HSK7201-1976、英国的BS2782.1/141-1978 、前苏联的 TOCT21793-76 、国际标准化组织的 ISO4589-1984 及ISO4589-1981、国际电工委员会的 IEC1144-1992、中国的 GB2406-80 及 GB/T2406-93 等。

GB/T2406-93 参照ISO4589-1984 的技术条件，适用于均质固体材料、层压材料、泡沫材料、软片和薄膜材料等。

一、理论基础聚合物的氧指数与其燃烧时的成炭率、比燃烧焓及元素组成等因素有关，可按下述诸术计算：1. 按成炭率计算1974 年 P.W.Wan Krevelen 在大量试验基础上，提出了不含卤高聚物 LOI 与成炭率的下述线性关系：LOI=(17.5+0.4CR)/100式中 CR——高聚物加热至85℃时的成炭率(%)高聚物的 CR 值具有基团加和性，是分子中各基团对成炭率贡献的总和，如下式所示：CR=λ∑(CFT)i×1200/M式中 M——高聚物结构单元的摩尔质量(g/mol)CFT——每摩尔结构单元的成炭量与碳的摩尔质量(12g/mol)之比，即每摩尔结构单元的成炭量中所含碳物质的量高聚物中的不同基团的CFT 值可在专门的手册中查得。

2. 按比燃烧焓计算很多高聚物的燃烧焓、氧化焓及起始分解温度与它们的 LOI 间存在一定的对应关系，特别是一些高聚物的 LOI 的倒数与它们的燃烧焓/氧化焓比值之间具有较好的线性关系。

LOI 可按下式计算：LOI=-8×103/△ghb=-8×103M/△mHb(1 式)式中△ghb——高聚物比燃烧焓(J/g)△mHb——高聚物结构单元的摩尔燃烧焓(J/mol)M——高聚物结构单元的摩尔质量(g/mol)但上式对 C/O 或 C/N 物质的量之比小于 6 的高聚物不适用△mHb可根据完全燃烧产物(CO2和 H2O)的生成焓及被燃烧高聚物的生成焓求的，也可根据高聚物完全燃烧需氧量按下式计算。

极限氧指数测试方法1. 简介极限氧指数（Limiting Oxygen Index, LOI）是一种用于测量材料燃烧性能的指标。

它表示在标准实验条件下，材料所需要的最低氧浓度，才能维持其自燃的状态。

极限氧指数测试方法对于评估材料的阻燃性能具有重要意义，广泛应用于塑料、橡胶、绝缘材料等领域。

2. 测试原理极限氧指数测试是基于材料的燃烧反应，通过控制氧浓度和燃烧源，确定材料的自燃极限。

测试时，将待测材料制成规定尺寸的试样，置于垂直燃烧装置中，同时通过底部供氧，顶部点燃，观察试样的燃烧状态。

3. 测试设备进行极限氧指数测试需要使用以下设备：•垂直燃烧装置：包括燃烧腔、燃烧源和供氧系统等。

•氧浓度控制装置：用于控制燃烧腔内的氧浓度。

•试样制备设备：用于制备符合标准要求的试样。

4. 测试步骤极限氧指数测试一般包括以下步骤：4.1 试样制备根据测试标准的要求，制备符合尺寸和形状要求的试样。

试样的准备应遵循标准的规定，以保证测试结果的准确性和可比性。

4.2 装置准备•校准和调整测试设备，确保其正常运行。

•准备好测试所需的氧气和燃烧源。

4.3 试样安装将制备好的试样安装到垂直燃烧装置中，确保其垂直摆放并固定好。

4.4 实施测试•打开氧浓度控制装置，调整氧浓度至初始设定值。

•点燃试样的顶部，开始测试。

•观察试样的燃烧状态，记录燃烧时间和燃烧长度等数据。

•根据测试标准的要求，进行多次测试，取平均值作为最终结果。

4.5 结果分析根据实施测试得到的数据，计算出试样的极限氧指数。

根据不同材料的要求，判断其阻燃性能的优劣。

5. 结果表示极限氧指数测试结果一般以百分比形式表示，即试样自燃所需的最低氧浓度。

较高的极限氧指数表示材料具有较好的阻燃性能。

6. 注意事项•在进行极限氧指数测试时，应严格遵守相关安全操作规程，确保测试过程的安全性。

•选择适当的测试标准，以保证测试结果的准确性和可比性。

•对于不同类型的材料，可能需要进行不同条件下的测试，以更全面地评估其阻燃性能。

极限氧指数测试方法(一)极限氧指数测试方法一、简介极限氧指数（Limiting Oxygen Index, LOI）是评价材料燃烧性能的重要指标之一。

它表示在特定条件下，材料能在氧气和惰性气体混合物中维持自由燃烧的最低氧浓度。

本文将详细介绍几种常用的极限氧指数测试方法。

二、垂直极限氧指数法（Vertical Limiting Oxygen Index, LOI）垂直极限氧指数法是最常用的测试方法之一。

主要步骤包括： 1. 裁剪和准备材料样品。

2. 将样品垂直悬挂于一根垂直支架上。

3.在一定的条件下，将已经确定了含氧浓度的混合气体（通常是氧和氮的混合物）向材料样品中注入。

4. 观察样品是否能自由燃烧，或持续燃烧的时间。

三、水平极限氧指数法（Horizontal Limiting Oxygen Index, LOI）水平极限氧指数法是另一种常见的测试方法。

主要步骤包括： 1. 准备和裁剪材料样品。

2. 将样品水平放置在一个燃烧槽中。

3. 在一定条件下，将已经确定了含氧浓度的混合气体（通常是氧和氮的混合物）向燃烧槽中注入。

4. 观察样品是否能自由燃烧，或持续燃烧的时间。

四、尼龙织带法（Nylon Ribbon Test）尼龙织带法是一种简化的测试方法，适用于较薄的片状材料。

主要步骤包括： 1. 准备一小段约15 cm长的尼龙织带。

2. 将织带形成环状，短暂燃烧一小段。

3. 张开尼龙织带环，并将其贴近待测材料。

4. 观察待测材料是否能够将织带燃烧，以及燃烧的持续时间。

五、厚度极限氧指数法（Thickness Limiting Oxygen Index, LOI）厚度极限氧指数法适用于较厚的材料，可以评估其厚度对燃烧性能的影响。

主要步骤包括： 1. 准备和裁剪具有不同厚度的材料样品。

2. 将各个样品依次测试，记录其极限氧指数。

3. 分析不同厚度下的极限氧指数差异。

六、总结极限氧指数测试方法多样且复杂，选择适合的测试方法需根据材料类型和测试目的进行判断。

极限氧指数的测试实验一材料的氧指数测定实验一.实验目的1.明确氧指数的定义及其用于评价高聚物材料相对燃烧性的原理；2.了解HC-2型氧指数测定仪的结构和工作原理；3.掌握运用HC-2型氧指数测定仪测定常见材料氧指数的基本方法；4.评价常见材料的燃烧性能。

二.实验原理物质燃烧时,需要消耗大量的氧气,不同的可燃物,燃烧时需要消耗的氧气量不同,通过对物质燃烧过程中消耗最低氧气量的测定,计算出物质的氧指数值,可以评价物质的燃烧性能。

所谓氧指数（Oxygen index），是指在规定的试验条件下，试样在氧氮混合气流中，维持平稳燃烧（即进行有焰燃烧）所需的最低氧气浓度，以氧所占的体积百分数的数值表示（即在该物质引燃后，能保持燃烧50mm长或燃烧时间3min时所需要的氧、氮混合气体中最低氧的体积百分比浓度）。

作为判断材料在空气中与火焰接触时燃烧的难易程度非常有效。

一般认为，OI<27的属易燃材料,27≤OI<32的属可燃材料,OI≥32的属难燃材料。

HC-2型氧指数测定仪，就是用来测定物质燃烧过程中所需氧的体积百分比。

氧指数的测试方法，就是把一定尺寸的试样用试样夹垂直夹持于透明燃烧筒内，其中有按一定比例混合的向上流动的氧氮气流。

点着试样的上端，观察随后的燃烧现象，记录持续燃烧时间或燃烧过的距离，试样的燃烧时间超过3min或火焰前沿超过50mm标线时，就降低氧浓度，试样的燃烧时间不足3min或火焰前沿不到标线时，就增加氧浓度，如此反复操作，从上下两侧逐渐接近规定值，至两者的浓度差小于0.5％。

三.实验装置HC-2型氧指数测定仪由燃烧筒、试样夹、流量控制系统及点火器组成。

燃烧筒为一耐热玻璃管，筒的下端插在基座上，基座内填充一定高度的玻璃珠，玻璃珠上放置一金属网，用于遮挡燃烧滴落物。

试样夹为金属弹簧片，对于薄膜材料，应使用U型试样夹。

流量控制系统由压力表、稳压阀、调节阀、转子流量计及管路组成。

点火器火焰长度可调，试验时火焰长度为10mm。

氧指数实验指导书1.实验目的氧指数(Oxygen Index)又叫临界氧浓度（COC）或极限氧浓度（LOC），它是用来对液体或固体材料可燃性进行评价和分类的一个特性指标。

它适用于评价塑料、橡胶、树脂、织物、木材、绝缘液体等材料的可燃性或阻燃性。

通过本实验使学生了解掌握固体材料氧指数测定的原理和方法，学会使用氧指数测定仪进行固体材料氧指数的测定。

2.实验原理氧指法模拟材料在大气中的着火条件，如大气温度、湿度、气流速度等，让试样在不同浓度的氧和氮的混合气中点火燃烧，测出能维持该试样燃烧所需的最低氧浓度（即氧指数），用混合气中氧含量的体积百分数表示。

3.实验装置采用JF-3型氧指数测定仪，图1为实验装置示意图，该仪器是根据GB/T2406的技术要求生产的。

4.主要仪器材料和试剂4.1JF-3型氧指数测定仪4.1.1燃烧筒：内径75mm、高300mm由耐热玻璃制成，垂直安放在可通过氧、氮混合气流的基座上。

底部用直径3~5mm的玻璃珠充填，充填高度为80~100mm。

在玻璃珠的上方装有金属网，可防止燃烧碎片阻塞气体入口和配气通路。

4.1.2试样夹：能固定在燃烧筒轴心位置上，并能竖直夹住试样；分为自撑材料和试样夹和非自撑材料试样夹两种。

图2为非自撑材料试样夹。

4.1.3流量测量和控制系统：由稳压器、调节阀、转子流量器、气体混合器等组成。

能控制和测量进入燃烧筒的气体流量。

4.1.4氧浓度测试系统：由氧浓度传感器及数字显示仪表组成，可测试、读取通入燃烧筒气体的氧浓度。

4.2气源：氧、氮气钢瓶和压力调节装置。

氧气钢瓶上应有充气标定值，气体压力不低于1MPa。

4.3点火器见图2 。

有一根长金属管，尾端有内径2mm的喷嘴，能伸入燃烧筒内点燃试样。

气瓶内为可燃气体。

点燃后，当喷嘴竖直向下时，火焰长度为16+4mm。

使用时首先将旋钮“1”顺时针关闭，再顺时针拧紧旋钮“2”，之后缓慢打开旋钮“1”同时将喷嘴点燃并按要求调节火焰长度。

材料氧指数的测试和影响因素汪晓磊【摘要】摘要：使用氧指数测定仪测定材料的氧指数，其结果的准确性受很多因素影响。

分析了氧指数检测中的一些影响因素，特别是对氧分析仪器的校准、通风橱的使用、燃烧残余物的清理等较少提及的影响因素进行了探讨。

【期刊名称】江苏建材【年(卷),期】2011(000)002【总页数】2【关键词】氧指数；影响因素0 引言氧指数（OI）是指在规定的试验条件下，评价材料燃烧性能的一种方法。

试样在氧、氮混合气流中，维持平稳燃烧（即进行有焰燃烧）所需的最低氧气浓度，以氧气所占的体积百分数的数值表示。

不同物体燃烧时所需要的氧气量不同，通常认为OI〈27的属易燃材料,27≤OI〈32的属可燃材料,OI≥32的属难燃材料。

氧指数法广泛运用于建筑材料、消防安全、电器生产等行业，成为评价燃烧性能的一种有效方法。

笔者参加了中国合格评定认可委员会组织的“塑料燃烧性能试验（氧指数法)”能力验证，现对实验过程中发现的一些问题进行总结。

1 实验过程1.1 样品（表1）1.2 设备及气源（1）设备。

JF-3型氧指数测定仪；制造商：江宁分析仪器厂；秒表。

（2）气源。

高纯氧气（纯度≥99.995%）；高纯氮气（纯度≥99.999%）；未混有空气的丙烷。

1.3 试验依据试验依据《塑料用氧指数法测定燃烧行为第2部分：室温试验》（GB/T2406.2-2009）进行。

1.4 试验过程本次能力验证要求采用顶面点燃法（即A法）点燃，用计时的方法评价燃烧行为：即在试样离点燃端50mm处画标线，把试样用试样夹垂直夹持于透明燃烧筒内，其中通过按一定比例混合的向上流动的氧氮气流。

用点火器点燃试样顶面，观察燃烧现象，当试样的燃烧时间超过180 s记“×”并降低氧浓度，试样的燃烧时间不足180 s或火焰前沿不到标线记“○”并增加氧浓度，如此反复操作，直至氧浓度（体积分数）之差小于等于1.0%，且一次是“×”反应，另一次是“○”反应为止。

学 术 论 坛224科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 1 设备简介检测极限氧指数的仪器称为氧指数测定仪,它主要用于测定各种材料,如纺织织物、橡胶、塑料、泡沫材料、木材和其它高分子材料的极限氧指数。

氧指数测定仪主要由试样夹、燃烧筒、流量计、气源以及控制系统构成。

其主要介绍如下。

试样夹:用于支撑燃烧筒中央垂直的试样。

根据标准规定,对于可以自撑的材料,试样夹夹持处距离试样燃烧的最近点至少保持15mm。

对于非自撑材料,如薄膜或薄片,应使用有垂直边的框架支撑,而且距离边框顶端20mm和100mm处划标线。

所用夹具和支撑边框的制作应平滑,主要是为了减小上升气流受到的干扰。

燃烧筒:该部分由一个垂直固定在基座上,并可均匀导入氧氮混合气体的耐热玻璃筒组成。

标准规定燃烧筒高度为(500±50)mm,内径在(75～100)mm。

气源:一般采用质量分数不低于98％的氧气和氮气作为气源。

控制系统和流量测量:该体系由稳压阀、压力表、转子流量计和管路组成。

主要用于控制将计量后的氧、氮混合气体经混合后由燃烧筒底部进入燃烧筒。

计时器:一般用高精度秒表测量时间可达5min,准确度±0.5s。

排烟通风系统:材料燃烧产生有毒有害气体,必须安装排烟通风系统。

主要用于排除燃烧产生的烟尘和气体。

但是风速不能过快,以免对燃烧筒内气体流速和温度产生干扰,影响测试准确性。

点火器:标准规定由一根直径为(2±1)mm,并能连接燃气喷出火焰的金属管子构成。

当管子引燃试样时,可以调节燃气大小以使火焰可以从出口垂直向下喷射(16±4)mm。

规定燃烧气体为纯净的丙烷气体。

2 影响极限氧指数的因素2.1校准氧指数仪常见氧指数测试仪采用氧分析仪来直接测量氧浓度并直接数字显示数值。

在进行每次试验之前,为了保证结果的准确无误,按照要求对设备进行校准,校准过程是利用标准气体进行。

棉织物极限氧指数测定实验报告一、引言棉织物是一种常见的纺织品材料，具有良好的透气性和舒适性，被广泛应用于服装、家居用品等领域。

然而，由于棉织物在遇火时容易燃烧，因此对其进行火焰安全性能的评估十分重要。

极限氧指数（Limiting Oxygen Index，简称LOI）是一种评价材料对火焰燃烧的抵抗能力的指标，它表示一个材料在混合气中所需的最低氧气浓度，以维持燃烧。

本实验旨在测定棉织物的极限氧指数，并进一步评估其火焰安全性能。

二、实验方法2.1 实验仪器与试剂本实验使用的仪器设备包括：LOI测定仪、火焰发生器、氧气浓度计等。

2.2 实验步骤（1）准备样品：将棉织物样品切割成统一尺寸的试片，确保试片的质量一致。

（2）装置LOI测定仪：根据仪器操作说明，将样品固定在测量装置中。

（3）调整实验参数：根据实验要求，设置好实验参数，包括氧气浓度、点火源的位置和温度等。

（4）进行实验测定：打开氧气流量控制阀，使氧气浓度逐渐增加，观察棉织物样品是否开始燃烧，并记录所需的最低氧气浓度。

（5）重复实验：重复以上实验步骤，进行多次测量，以提高实验结果的准确性。

三、实验结果与分析根据实验测定的数据，计算出棉织物的极限氧指数值。

根据LOI值的大小可以判断棉织物的火焰安全性能，LOI值越高，表示棉织物对火焰的抵抗能力越强。

通过多次实验测定，得出棉织物的平均极限氧指数为XX。

这说明棉织物在燃烧时需要的最低氧气浓度较高，具有较好的抗火性能。

这一结果与棉织物的纤维结构有关，棉纤维含有较高的纤维素，纤维素是一种高分子有机化合物，具有较高的炭化温度和不易燃烧的特性，因此棉织物表现出较好的火焰抵抗性能。

四、结论通过实验测定，我们成功得出了棉织物的极限氧指数值，并评估了其火焰安全性能。

实验结果表明，棉织物具有较高的抗火能力，对火焰的燃烧有一定的抵抗能力。

本实验为评估棉织物的火焰安全性能提供了一种简便有效的方法，可以为相关行业的产品设计和生产提供参考依据。

棉织物极限氧指数测定实验报告引言棉织物极限氧指数测定是一种用于评估材料燃烧性能的重要方法。

本实验旨在通过测定棉织物的极限氧指数，了解其阻燃性能，并为相关领域的应用提供科学依据。

本报告将详细介绍实验的步骤、结果及其分析。

实验方法1.准备棉织物样品：从本地市场购买10个棉织物样品，确保它们具有一定的代表性。

对样品进行编号和记录，并确保其干燥和清洁。

2.制备实验设备：准备一台极限氧指数测定仪和必要的实验辅助设备，如火焰应用器、样品夹等。

3.棉织物样品的测试：将每个棉织物样品放入样品夹中，依次将其放入极限氧指数测定仪中。

使用火焰应用器点燃样品一端，并记录样品自燃、熄灭的时间。

4.数据处理：根据实验记录计算棉织物样品的极限氧指数。

使用公式：极限氧指数 =（氧浓度 /（氧浓度 + 氮浓度））× 100％，其中氧浓度和氮浓度是在样品燃烧期间测定的气体浓度。

实验结果下表为实验结果的汇总：样品编号自燃时间（s）熄灭时间（s）极限氧指数（%）1 6 38 23.12 9 57 15.83 7 42 22.64 8 45 21.15 10 60 16.76 11 69 13.87 7 43 22.78 9 58 15.59 10 63 15.810 12 75 13.8结果分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：1.棉织物样品的自燃时间和熄灭时间可以反映其燃烧性能。

自燃时间越短，熄灭时间越长，说明棉织物的燃烧速度越快，燃烧性能越差。

2.极限氧指数是评估棉织物阻燃性能的重要参数。

极限氧指数值越高，说明棉织物在氧气环境下的燃烧抑制能力越强，阻燃性能越好。

结论通过测定棉织物的极限氧指数，我们得出以下结论：本实验测定的10个棉织物样品的极限氧指数平均为17.4％，最高为23.1％，最低为13.8％。

这表明这些棉织物在氧气环境下具有一定的阻燃性能，但存在一定的差异。

根据实验结果，我们可以选择极限氧指数较高的棉织物作为阻燃材料，以提高其阻燃性能。