Способ определения показателей воспламеняемости полимерных материалов Советский патент 1977 года по МПК G01N25/50 

1

Изобретение относится к области исследования физических и химических свойств веществ, а именно к определению ножарной опасности полимерных материалов.

Известен способ определения показателей воспламеняемости - «метод калориметрии. Сущность метода заключается в испытании образца заданных размеров в воздушном калориметре под действием источника зажигания различной мощности в течение различных промежутков времени. Опытным путем подбирают такие условия зажигания, при которых отношение количества тепла, выделенного образцом при горении, к количеству тепла, выделенному источником зажигания, было бц наибольшим.

Известен способ определения иоказателей воспламеняемости - «Метод ИСО, заключающийся в нагреве образца в печи до температуры 750°С. При этом регистрируется новышение температуры или появление пламени.

Негорючим считается материал, если ири сжигании образца не наблюдалось пламени и темиература в печи поднялась не более чем на 50°С.

Ближайшим к изобретению техническим решением является известный способ определения температурных показателей воспламеняемости полимерных материалов, заключающийся в следующем.

В реакционную камеру печи подают воздух, обеспечивают оптимальную скорость подачи воздуха и темиературный , постоянство которого контролируют термопарами. Скорость нодачи воздуха определяют опытным путем предварительно. Затем испытуемый образец помещают в реакционную камеру печи и снимают показания термопар. Процессы термического разложения образца и его воспламенения наблюдаются визуально.

Недостаток описанного способа определения температуры самовоспламенения материалов заключается в том, что температура самовоспламенения образца, определяемая этим способом, не является достаточной для достоверной оценки полсарной опасности материалов.

Целью изобретения является повышение точности измерения показателей воспламеняемости полимерных материалов.

Поставленная цель достигается следующим образом.

Герметизируют камеру с образцом и вакуумируют ее до давления I мм рт. ст. Затем нагревают образец до температуры термического разложения, поддерживая при этом температуру нагрева образца до образования заданной концентрации летучих продуктов разлон епия, которые смешивают с воздухом, доводя давление до атмосферного, а полученную смесь нагревают до температуры испытаПИЯ н регистрируют температуру самовоспламенения.

Пожароопасность полимерных материалов характеризуется их воспламеияемостью. Воспламеиение материалов согласно современной теории горения происходит ио следуюпцей схеме: иагрев материала до температуры разложеиия - выделение летучих и перемешивание их с кислородом воздуха - воспламенение (самовоспламенение), которое происходит диапазоне от нижнего до верхнего концентрационного пределов.

Для определения этих пределов испытуемый образец нагревают до температуры разложения в вакууме, чтобы получить чистые летучие, а затем смешивают их с воздухом, получая смесь необходимой для опыта концентрации, которую подают в вакуумированный реакционный сосуд с нагретыми до температуры цсиытания стенками и констатируют факт воспламенения или невосиламенения. В случае воспламенения повторяют опыт, каждый раз уменьшая концентрацию летучих в смеси. За нижний концентрационный предел самовосиламеиения црииимается концентрация летучих, при которой егце иаблюдается воспламенение. Затем, увеличивая концентрацию летучих в смеси, начиная с первого опыта, аналогично оиределяют верхний концентрациоцный предел.

На чертеже ириведена температурио-коицентрационная кривая самовоспламенения.

полученная при испытании стеклопластика на основе ткаии ТСУ и связующего ЭП-5122.

Па приведенной кривой точка А соответствует нижнему концентрационному пределу, точка Б - минимальной темиературе самовоспламенения, точка В - верхнему концентрационному иределу. Учитывая, что горение полимеров на 95-98% происходит над поверхностью материала (т. е. в газовой фазе) и имея кривую самовоспламенения (см. чертеж), можно прогнозировать поведение материала в любых условиях иагрева, его пожарную опаспость и огнестойкость.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е и и я

Сиособ определения показателей воспламеняемости полимерпых материалов, включаюш:ий операцию нагрева образца до температуры разложения и воспламенения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, герметизируют камеру с образцом, вакуумируют ее до давления 1 мм рт. ст., затем нагревают образец до температуры термического разложения, поддерживая при этом температуру нагрева образца до образования заданной концентрации летучих продуктов разложения, которые смешивают с воздухом, доводя давление до атмосферного, а иолученную смесь нагревают до темиературы испытания и регистрируют температуру самовоспламеиеиия.