【国家标准(GB)】 纤维增强塑料燃烧性能试验方法 氧指数法

CS 83.120
华人民共和国宝国家标准
GB/T 8924--2005
代替 GB/T 8924 1988
纤维增强塑料燃烧性能试验方法氧指数法
Test method for flammability characteristices of fiber reinforced plasticsoxygenindexmethod
2005-05-18发布Www.bzxZ.net
能疗,糖
数码巅做
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2005-12-01实施
GB/T 8924—2005
本标雅代替B/T8924—1988°玻璃纤维增强塑料燃烧性能试验方法氧指数法
本标准与GB/T89241988机比主要变化如下：标准名称《坡璃纤维增强塑料燃烧性能试验方法验方法氧指数法》；
增加了术语和定义(见第 3章)：增加了原埋(见第4章)：
增如了附录A,并引人了步长和标准偏差等概念，本标准的附录 A 为资料性附录。本标准出中国建筑材料工业协会提出。本标准出全国纤维增强塑料标准化技术委员会归口。氧指数法”，改为“纤维增强塑料燃烧性能试本标准丰要起草单位：中国船舶重工集团公司第七二五研究所。本标谁主要起草人：张用兵、石晓、张建设、姜晓彤，本标准于1988年首发布，本次为第…次修订，I
1范围
纤维增强塑料燃烧性能试验方法氧指数法
GB/T8924—2005
本标推现定了纤维增强塑料燃烧性能试验方法之一：氙指数法的试验装置，试验步骤和结果计算。本标准适用于玻璃纤维增强塑料和碳纤维增强塑料的氧指数法的测定，本标推仅适用于评定本标推规定条件下材料的燃烧性能，但不能评定实际使用条件下材料的着火危险性,不适用于评定受热后呈高收缩率的材料。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推，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。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标推。GB/门T1446纤维增强塑料性能试验方法总则GB/T 3863上业用氧(GB/T 3863—1995,eqvT0CT 5583:1978)GB/T3864上业(GR/T3864--1996,eqvrOCT9293.1974)3术语和定义
下列术语和定义适用于本标：
氧指数oxygen index
在规定的试验条件下,在氮气和角气混合气体中(23士2)℃时,刚好维持材料燃烧的最小氧浓度，它以体积分数表示。
4原理
将试样垂直固定在燃烧筒中，使氧、氮混合气流由下向上流过点燃试样顶端，同时记时和观寮试样燃烧长度，与所规定的判据相比较。在不同的氧浓度中试验一组试样，测定试样刚好维持平稳燃烧时的最低氧浓度,用混合气中氧含量的体积分数表示。5试验装置
5.1氧指数测定仪
氧指数测定仪示意图如图1所示。5.1.1燃烧筒
最小内径75mm.高450mm、顶部限流盖出口的内径为40mm的耐热玻璃管，垂直固定在可通过氧、氮混合气流的基座E。底部用直轻为（3-～5）mm的玻璃珠充填，填充高度为（80~100）mm。在玻璃珠正方放置一个金属网，以防下落的燃烧碎片阻塞气体人口和配气通路。5.1.2试样夹
能固定在燃烧简轴中心位置上，并能垂直夹住试样的构件，试样夹及其支撑物的轮廓应光滑，使引人气体的喘流最小化。
GB/T 8924---2005
5.1.3流量测量和控制系统
合适的气体流量计，控尚混合气体中氧气浓度的体积含量，精度在士0，5%，调节湿合气体浓女的体积含量，精度在主0，1%。
点火器：
玻璃燃烧筒
燃烧着的试样：
风样爽
燃烧筒架
金属网；
测温装置
装有玻璃的支座
基座实：
气体预混合结点：
截工阀；
接头：
年力表：
精密玉力控制器：
过滤器：
一针夜：
气体流量计：
坡璃燃烧简；
限流置。
图1氧指数测定仪示意图
卫GB/T3863中所热定的氧和GB/3862中所规定的及所需的氧、氮气钢瓶和调节装置。气体使用的压不低于Fa.
5.3点火器
GB/T 8924-2005
由一根金属管制成，尖端为内径（2士1）mm的喷嘴，火焰长度可以随意控制、并能进人燃筒上方点燃试样，当喷嘴垂直向下时，火焰的长度为（16士4）mm。热源为丙烷，或丁烷、在液化气、煤气、无然气等，
注：仆裁试验时须以大混有空气的内烷作为点燃气体5.4排烟系统
能排除燃烧产生的烟尘和灰粒，但不应影响燃烧简中气体的流速和温度。5.5其他
5.5.1秒表
精度.1S。
5.5.2游标卡尺
精度℃.: mm!
6试样
5.1试样制备
按GB/T1446试样制备的有关规定。6.2尺寸
试样长度为（70-~150）mm，宽度为（6.5±0.5）mm，厚度为（3士0.25mm其他厚度的试样也可违行试验，但武验结果只能在同样厚度下比较，6.3试样数量
年年试样不少十5夜。
6.4外观要求工
试样外观点符合GB/T1446的有关规定。6.5状态调节与试验环境
状态调节和武验坏境接GB/T1446有关规定执行。7试验步骤
7.1试样測量
测量试详尺寸厚度准确至0.Q1mm。7.2设备检查
试验前.应转动阀门检查连接处是否漏气。7.3开始试验时氧浓度的确定
根据经验或试样在空气中点燃的情况，估计开始试验时氧浓度。如在空气中迅速燃烧，则开始试验时的氧浓度为18为左右在空气中缓慢燃烧或时断对续，则为21%左右；在空气中离开点火源即焱，则至少为25%以
7.4安装试样
将试样夹在乎具上毛直此女装在燃烧寄的心位置二，保证试样顶端低丁燃烧筒顶茹至少100mrmi，试样暴露部分最低处应高于燃烧筒底部至100mm7.5调节气体控制装置
用7.3中确定的氧浓度，以（40土2)）mm/s的谅度,洗涤燃烧筒至少3=。7.6点燃试样
使火焰的最低可见部分接触试栏项端并覆盖整个顶表面，勿德火焰碰到试样的棱边和例表面。确认试样顶端全部着火后，立即移云点火器，开始起时。3
GB/T 8924—2005
点燃试样时，火焰作用时问最长为30s，茗在30内不能点燃，则虚增大氧浓度，继续点熔，直至30内点燃为止。
7.7燃烧行为观察和记录
7. 7. 1反复进行下面a条和 b条的操作,测得三次试样燃烧时间为 3 miti 以上的最低氧浓度,即 a条的氧浓度值,但a条和b条所得的氧浓度之差应小于0.5%。在燃烧过程中流最不能改变，也不能打开排烟系统，
a）试样燃烧时间大士3min，则降低氢浓度，b）试样燃烧时问小于3min，则增加氮浓度。7.7.2应记下材料燃烧特性，例如：熔滴、烟灰、结炭、漂游性燃烧、灼烧、余辉或其他需要记录的特性8氯指数的计算
氧指数 O1按下式算：
01 = (O,)/E(O,) - (N2)j × 100式中：
氧指数，用体积分数表示，%；
(O.）：氧气的流量，单位为升分钟(L/min);(N)-
氮气的流量，单位为升每分钟(I./min）。试验结果
每根试样的氧指数值。
算术平均值,取小数点后一位。
试验报告
试验报告应包括下列内容：
注明采用本标准；
材料的鉴别特征：名称、编号、基料牌号、成型工艺、批号、生产厂、出厂日期等；试样尺寸和状态调节情况；
如采用热固性树脂,必要时注明试样平均树脂含量W.(%)及平均固化度C(%)：d)
点燃气体种类1
每个试样的氧指数值和平均值：g）
燃烧特性；
h）试验坏境、日期和试验人员；其他需要注明的事项。
汪：试验步骤、氧指数的计算、试验结果也可采用附录 A中的方法，4
-（1)
A，1术语和定义
下列术语利定义适用于本标准。A. 1. 1
步长inierval
附录A
（资料性附录）
按步长计算氧指数的试验方法
GB/T 8924—2005
在规定的试验条件下测定氧指数时，使用利控制的两个氧浓度之差，以体积分数表示。A.2试验步骤
A,2. 1试样数量
每纽试样至少15条。
A, 2. 2 试样测量
测最试样尺寸，厚度准确至0.01 tntm。A.2.3设备检查
试验前，应转动阔门，检查连接处是否漏气。A.2.4试样的标线
标线应划在距点燃端5 mm处。
A.2.5开始试验时氧浓度的确定
根据经验或试样在空气中点燃的情况，估计开始试验时氧浓度。如在空气中迅速燃烧，则开始试验时的氧浓度为18%左右：在空气中缓慢燃烧或时断时续，则为21%左右；在空气中离开点火源即灭，则至少为25%。
A.2.6安装试样
将试样夹在夹具上，垂直地安装在燃烧简的中心位置上，保证试样预端低于燃烧简项端至少100mm，试样暴露部分最低处应高于燃烧筒底部至少100tmm。4.2.7调节气体控制装罩
用A,2.5中确定的氧浓度,以(40士2）mm/s的速度，洗涤燃烧筒至少30。A.2.8点燃试样
使火焰的最低可见部分接触试样顶端并覆盖整个顶表面，勿使火焰碰到试样的校边和侧表面。在确认试样顶端全部差火后，立即移去点火器，开始记时利观察试样烧掉的长度。点燃试样时，火焰作用时间最长为 30 s,若在 31s内不能点燃，则应增大氧浓度，继续点燃，直至30s内点燃为止。
A.2.9燃烧行为现察和记录
A.2.9.1点燃试样后，立即开始记时，观察试样燃烧长度及燃烧行为。若燃烧巾止,但在1 s内白发再燃，则继续观察和计时。
A,2.9.2如果试样的燃烧时间不超过180$和燃烧长度均不超过上标线，则这次试验记录为0*反应，如果试样的燃烧时间超过180s或燃烧长度超过上标线,扑炎火焰,记录这次试验为“×\反应,并记下燃烧长度利时间。
A.2.9.3放记下材料燃烧特性，例如：熔滴、烟灰、结炭、漂游性燃烧、灼烧、余辉或其他需要记录的5
GB/T 8924—2005
特性。
A.2.9.4如果有无焰燃烧，应根据需要，报告无焰燃烧情况或包搭无焰燃烧时的氧指数，A.2.10下次试验准备
A.2.10.1取出试样，赛净燃烧筒和点火器表面的污物.使燃烧筒的湿度问至常温或另换一个为常温的燃烧筒，进行下二个试验，A.2.1C.2刘果试样足够长，可以将试样倒过来或剪掉燃烧过的部分再用，但不能用于亡算氧浓度，A.2.11逐次选择氧浓度
A,2.11.1用“少量样品升-降法”这一特定的条件,以任意步长作为改变量，进行另一条试样的试验，A.2.11.2板据前一条试样的燃烧行为改变氧浓度：&）如果一条试样的燃烧行为是“×”反应，则降低氧氢浓度；5）如果前一条试样的燃烧行为是“O\反应，则增大氧浓度A.2.12初始氧浓度的确定
采用任合适的步长，重复^,2.6～A.2.11，直到以体积分数表示的两个氧浓度之差不大于：.6%并且一欣是“O\反应一次是“人”反应为止。将这组氧浓度中得“O\反应的记作始氧浓度亚：A.2.13氧浓度的改变
用初始氧浓度。董复A.2.6～A.2.10操作，记录在时所对应的“0\或“×”反应，即A. 2. 13. 1
为N系死的第一个值。
用混合气浓度的0.1%(V/V)为步长，量复A.2.6~A.2.10操作，测得一组氧浓度值及对A.2. 13.2
应的这应，直得到不同丁A，2.13.1的反应为止，记下这些氧浓度值及其反应。A.2.3.1和A. 2. 13. 2测得的结果即为 N,系列。0.5%（V/V）为步长，重复4.2.6A.2.11，再测试四条试样，记下各次的氧浓支及所A.2. 13.3
双应的反应，最后一条试样的氧浓度用野表示。A.2.13.1~A.2.13.3试验结果，纤成V系列。A.3结果的计算
A.3.1氧指数的计算
A.3. 1.1以体积分数表示的氢指数 按式(A.1)计算：Or - +
式巾：
氧指数，为
——-Nr 系列最后
氧浓度,取一位小数，%；
K查表A.！所得的系数；
d—A.2.12使和控制的两个氧浓度之差，即步长，取一位小数。A.1
A,3. 1.2报告OI时,取一位小数、不能修约，为了计算A.4的球谁偏差0,OI应许算到二位小数。A.3.2K值的确定
A.3.2.按A.2. =3.1条试验的试样如为\O”反应，则第一个相反的反应是\人”反应,从表A,1第一栏中找出所对应的反应，并按N1系列的前几个反应，查出所对应的行数，即为所需K值，其符号与表中符号相同。
A.3.2.2按A.2.13. 1试验的试样如为\>\反应.则第一个相友的反应是\0\度应，从表A.1第六栏已找出所对应的反应，并按>系列的前几个反应，查出所对应的行数，即为所需K值，其符号与表中号相反。
最后五次试验
的反应
X00X X
X XO00
步长值的校验
式中：
标推编差：
a.N前几饮的反应如下时的K道
— 3. 55
N.前儿淡测试的反
d A,2. 13中所用的步长,%
时的R值
(3/22g
a=[(; - o1)\/]2
式中：
亚：..NI系列中最后六个试样所对应的氧浓度值.%；计人(亚一OI)\的氧浓度测定欲数。者d满足式(A.2)的条件或者d=0.5时,d2/3a,则OI有效若d2/3g,则增人,重复A.2.13操作.直至满足(（A.2)式为止5
素0. 25号
GB/1 8924—2005
00x x0
最后五次试验
的发应
若d>3/2，则减小d，重复A.2.13操作，直至满足条件为止。般不应将d减少至小于0.2，除非7
GH/T 8924-2005
相虚的产品标准有规定。
试验报告
试验报告应包括下列全部或部分内容：a)
注明采用本标推；
材料的鉴别特征：名称,编号、基料牌号、成型工艺批号、生产厂、出厂日期等；试样尺寸和状念调节情况；
如采用热函性树脂，必要时注明试样平均树脂含量W，（%）及平均固化度C（%）；点燃气体种类；
氧指数 OI 和步长 d;
燃烧特性；
无焰燃烧情况或包括无焰燃烧时的氧指数，试验环境、日期和试验人员！
其他錦要注明的事项。
试验记录及结果计算示例
玻璃纤维强塑料
初始氧浓度的测定结果，记于表A.2：A. 6. 1. 1
氧涨度/%
燃烧时间/s
燃烧长度/mm
反应(\O\或\×\)
氧浓度间隔不大于1%的一对\O\和\×”反应中，\0\的氧浓度亚。=27.0,该值再次用于第二部分的首次测定，，
A,6.1.2氧指数的测定结果，记于表A.3：表A.3
Nπ 系列测定
N,系列测定
氧浓度/%
燃烧时间/s
燃烧长度/
反应(\)\或\×\)
查表A. 1得K-—0. 76。
0I- e+K-28. 0+(—0. 76 x 0. 5) =27. 62=27. 6A.6.1.3步长的校验
标准偏差：=[>！—0I)/n—13
计算过程,记于表 A. 4。
最局六个试验结果
2(;-O1)-0.716
a= (0. 7: 6/5)1/2 =0. 378
(2/3)--0.25
(3/2)a=0. 557
OI-27.6有效
A.6.2碳纤维增强塑料
A,6.2.1初始氧浓度的测定结果，记于表A.5：of
氧浆度/岁
燃烧时问/s
燃烧度/rnn
反应(\O\或“×\）
氧浓度%)
GB/T 8924—2005
氧浓度问隔不大于1%的“对“()\和“×”反应中，“0\的氧浓度，=26.0，该值再次用于第二部分的首次测定
氧指数的测定结果，记于表A.6：A. 6. 2. 2
Nj系列测定
N 系列测定
氧浓度/%
燃烧时间/s
燃烧长度/mm
反应(\(\或\×\）
>18℃
GB/T8924---20C5
查标准由表A.1得K-0.5
0I-Pe+Kd=26.5+(0.5×c 5)=26.75-26. 7A.6.2.3步长的校验
标准偏差：-（O/n1
计算过程，记于表A.7：
最后六个试验结果
E<-O1)-0.875
Q--(5.875/5)12
(2/3)a=C.279
(3/2)0--0.627
01-26.7 有效
氧浓度/%
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