GB T 10707-2008 橡胶燃烧性能的测定.pdf

1、ICS 8314001G 40 a酋中华人民共和国国家标准GBT 1 0707-2008代替GBT 10707-1989，GBT 13488-199220080604发布橡胶燃烧性能的测定RubberlDetermination of the burning200812-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检中国国家标准化管理委 发布局会勰员GBT 10707-2008前言1范围-2规范性引用文件3术语和定义4方法A氧指数法41试验原理42试验装置43试样44试验步骤45结果的计算46试验报告-5方法B垂直燃烧法51试验原理52试验装置53试样54试验步骤55结果的计算56结果评定-57试验

2、报告附录A(规范性附录)附录B(资料性附录)附录C(资料性附录)附录D(资料性附录)目 次氧浓度的计算氧浓度与氧气、氮气流量的关系表试验结果计算示例带尺度标杆的本生灯示意图E111ll12234555666778935月U 置GBT 1 0707-2008本标准代替GBT 107071989橡胶燃烧性能测定氧指数法和GBT 134881992橡胶燃烧性能测定垂直燃烧法。本标准与GBT 10707 1989橡胶燃烧性能测定氧指数法和GBT 13488 1992橡胶燃烧性能测定垂直燃烧法相比主要的技术性差异如下：增加“3术语和定义”一章；一543中灯口与试样下端的间距由原来的10 mm调整为10

3、mm士1 mm；543、544施加火焰时间由10 s调整为10 s5 s；氧指数法的试样数量由至少15个试样改为“对已知氧指数值相差在土2范围内的橡胶材料，应准备15个试样；对未知氧指数或具有不稳定燃烧特性的橡胶材料，准备15个30个试样”；531垂直燃烧法试样尺寸由原来的“长130 mtll3 mm，宽130 ITlm土03 mm，厚30 mm02 mm”改变为“长130 mm土5 miD，宽130 mm05 mm，厚30 mm士025 mill”；对公式(1)做了修改；一增添了资料性附录D的内容。本标准的附录A为规范性附录；附录B、附录c和附录D为资料性附录。本标准由中国石油和化学工业协会

4、提出。本标准由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会密封制品分技术委员会(SACTC 35sc 3)归口。本标准起草单位：西北橡胶塑料研究设计院、安徽中鼎密封件股份有限公司、株州时代新材料科技股份有限公司、浙江省质量技术监督检测研究院。本标准主要起草人：董晓武、陈晋阳、王进、沈振。本标准所代替标准的历次版本发布情况：一GBT 107071989：GBT 1348819921范围橡胶燃烧性能的测定GBT 10707-2008本标准规定了在实验室环境下测定橡胶燃烧性能的两种方法：氧指数法(方法A)和垂直燃烧法(方法B)。本标准适用于在实验室环境下评定橡胶材料的燃烧性能及阻燃性能，不适用于评定实际使用条

5、件下橡胶材料的着火危险性。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注It期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 2941 2006橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序(IsO 23529：2004，IDT)GBT 3863 工业用氧GBT 3864 工业氮HGT 3095橡胶火焰试验术语3术语和定义HGT 3095确立的以及下列术语和定义适用于本标准。31氧指数oxygen index在规定的试验条件

6、下，在232C的氧和氮混合气流中，维持橡胶材料燃烧的最低氧浓度(用体积分数表示)。4方法A氧指数法41试验原理试样垂直地支撑在一个透明的燃烧筒内，燃烧筒内有向上流动的氧和氮的混合气体，点燃试样的上端，然后观察燃烧现象，并与规定的限度值比较燃烧持续时间或燃烧长度。通过在不同的氧浓度中试验，可测得维持材料燃烧的最低氧浓度。试验的试样中要有50超过规定的燃烧持续时间或燃烧长度。42试验装置试验装置见图l。421燃烧筒：一只能直立于底座之上的耐热透明玻璃筒，其内径为75 mm，总高度为450 ITllTI，以保证筒内的气流速度为40 mms土10 mms。筒内底座上装有试样支架，并有引入氧氮混合气体的

7、导管，试样支架的下部应装一片金属网。燃烧筒底部应填充直径为3 mitt5 mm的玻璃球，填充高度80 mm100 mm。注：也可以采用其他尺寸的燃烧筒，但燃烧筒尺寸不同所得出的氧指数的值可能会有差异，宜在试验报告中注明。422试样支架：在燃烧筒轴心位置竖直地夹持试样的夹子。423气源：氧气应符合GBT 3863的要求；氮气应符合GBT 3864的要求。424 气体测量和控制系统：由压力表、调节阀、转子流量计(氧、氮转子流量计的最小刻度为005 Lmin)等组成。GBT 10707-20081点火器；2燃烧筒；3试样；4-金属网；5试样支架；6玻璃球；7底座；8混合气体调节阀9混合气体压力表10

8、 氧气流量计；11氧气调节阀；12氧气压力表；13混合气体流量计14一 氧氮混合器；15一氮气流量计；16氮气调节阀；17氮气压力表。图1试验装置示意围425点火器：一根伸人燃烧筒内点燃试样的管子，其喷嘴直径为2 mm土1 mm。燃气可根据情况选用丙烷、丁烷、液化石油气、天然气等。燃烧时从喷嘴垂直向下喷出的火焰长度为16 mm土4 111111_。426计时器：最小刻度值为01 s的秒表或其他相当的计时装置。427测长量具：最小刻度值为1 mm不锈钢直尺。428通风系统：为排除试验中产生的烟雾和有害气体，试验应在通风柜内进行，但试验过程中不能开抽风机，以免影响燃烧筒内的气流速度。43试样431

9、试样尺寸为长80 mm150 inm，宽65 mm士05 mm，厚3 tilm025 mm。432试样的制备和调节应按GBT 2941 2006的要求进行。433为了便于测量试样的燃烧长度，在距试样点火端50 mm处作一标记。434对已知氧指数值相差在2范围内的橡胶材料，应准备15个试样；对未知氧指数或具有不稳定燃烧特性的橡胶材料，准备15个30个试样。44试验步骤441 检查试验装置，确保完好。燃烧筒应安放垂直，在筒中央的试样支架上垂直夹好试样，试样顶端距离筒口至少100 mm。442根据经验或试样在空气中燃烧的情况，估计开始试验时的氧浓度。试样在空气中迅速燃烧，氧2GBT 10707-20

10、08浓度(体积分数)估计为18；在空气中缓慢或不稳定燃烧，估计为21；在空气中不着火，至少估计为25。氧浓度的计算公式见附录A。443按442确定氧浓度后，调好氧氮混合气体流量(氧气和氮气流量参见附录B)，并让其在燃烧筒中至少流动30 s，以除去燃烧筒中的空气。每个试样试验前都应重复此过程，以保证燃烧筒中的气流量在试验的点火和燃烧过程中不发生变化。在点火和燃烧过程中，不应改变气流速度和氧氮气体浓度。444点燃点火器，将火焰调到规定的长度，把点火器喷嘴伸人燃烧筒内。让火焰充分接触试样顶端表面，但不能与侧面接触。施加火焰时间不超过30 s，其间每隔5 S移开点火器观察一次，看试样是否被点燃。如果试

11、样整个顶端面都燃烧起来，就认为试样已被点燃，立即开始计时，或测量燃烧长度。445燃烧特性按下面要求评定：4451若试样燃烧时间不到180 S或燃烧不到50innl标记处火焰自熄，记作特征“0”，并记录此时的燃烧时间和燃烧长度。4452若试样燃烧时间超过180 S或燃烧超过50mnl标记处，记作特征“”，并将试样熄灭。4453如有熔滴，结炭、不稳定燃烧、阴燃等现象，也作为燃烧特征加以记录。446为继续试验需要选择下一个氧浓度。应按这样的原则来选择氧浓度：若得到“0”特征，应增加氧浓度；若得到“”特征，应降低氧浓度。447用适当的级差改变氧浓度，重复444446的操作，直到有一对0和“”特征的氧浓

12、度相差小于或等于1。这两个相反的特征不一定是连续出现的(参见附录c中C1)，“o”特征的氧浓度不一定比“”特征的低。用这一对特征中0的相应氧浓度作为初始氧浓度。448用由447得到的初始氧浓度，重复444446的操作，试验1个试样，记录所用的氧浓度和特征作为第一个结果。449取氧浓度级差d-O2，重复444446的操作，直到得出与第一个结果相反的特征为止。记录这些特征和相应的氧浓度。4410保持d一02，重复444446的操作，再试验4个试样，记录每个试样所用的氧浓度及其特征，并指定用于最后1个试样的氧浓度为最终氧浓度C r。将这4个特征和449中得到的最后1个特征排列到一起，以便确定值。44

13、11计算最后6个试样所用的氧浓度(包括“)的估计标准差a(见453)，如果下列关系成立：r2导a，当d一02，认为氧指数结果可信。但当do2，则减少d值，重复4494411的操作，到条件满足为止。45结果的计算451氧指数(oI)氧指数(oI)的计算见公式(1)：OICf+kd (1)式中：oI用体积分数表示的氧指数，计算中保留两位小数，报告中只保留一位小数；Cf用体积分数表示的最终氧浓度，保留一位小数；系数，确定方法见452；d用体积分数表示的氧浓度级差，保留一位小数。3GBT 10707-2008452 k值的确定值及其正负号取决于试样的特征，可按下述方法从表l中确定。4521若按448试

14、验得到“o”特征，那么第一个相反的特征(见449)应为“x”。从表1第一列中每行的后4个特征排列里，找到与4410得到的特征排列完全相同的那一行。再根据448和449得到的“0”特征的个数，从(a)中找到个数与之相同的那一列。行列交叉处即为所求k值。4522若按448试验得到“”特征，那么第一个相反的特征应为0，从表1内第六列中每行的后4个特征排列里，找到与4410得到的特征排列完全相同的那一行。再根据448和449得到的“”特征的个数，从(b)行中找到个数与之相同的那一列。行列交叉处即为所求k值。此时的值应改变符号，即查正得负，查负得正。表1 k值确定表1 2 3 4 5 6(a)最后5个测

15、量特征O 00 OOO oooo0000 o55 055 o55 o55 Oooox 125 125 125 125 0XO000 037 o38 038 o 38 0O00x o17 一o14 014 o14 O00000 002 o04 o04 004 OO0X 0 o50 o46 045 o45 OOO0X 0 117 124 125 125 000x0 061 073 o76 076 0X ooo000 o30 027 026 026 00XOO 一O83 076 075 O75 OOXO00 o83 094 095 o95 00X 0O 030 o46 o50 050 0000OO

16、o50 065 068 o68 000xX)180 140 180 180燃烧长度ram特征 0 0 注：估计的氧浓度为25，第三次和第五次试验得到的特征相反，氧浓度相差为1。所以，将第三次试验的氧浓度30作为初始氧浓度。C2氧指数的计算表c2 最后五个测量特征和最终氧浓度c，记录表示例(448和4 49 o(4 410)氧浓度 30o 298 29 6 294 294 296 294 296 298燃烧时间s 180 180 180 150 150 180 110 165 180燃烧长度ram特征 0 O 0 按448为“”，相反的特征为“0”。根据4522从表中找到“000”所在行，“”所

17、在列，交叉处为125，变号，得k一一125。根据公式(1)可得氧指数：OIC，+kdc3氧浓度级差d的验证取最后6个试样的氧浓度(包括Cf)进行计算13)2O521一(+；856999222GBT 10707-2008表C3氧浓度标准差计算表氧浓度 oI c。OI (c一0I)2298 2955 o 25 o062 5296 2955 o05 o002 5294 2955 015 o022 5296 2955 o05 o002 5294 2955 o15 o022 5296 2955 o05 o002 514根据453氧浓度的标准差的计算公式占一一(半)一0152詈瑚10123-(9=0227d一02詈Kd号a条件满足，该材料氧指教为296可信。附录D(资料性附录)带尺度标杆的本生灯示意图带尺度标杆的本生灯见示意图D1。图D1带尺度标杆的本生灯GBT 10707-2008单位为毫米