柔性橡塑保溫板材燃燒性能快速測試的影響因素*

陳宏業，李業添，鄧麗歡（廣州質量監督檢測研究院 廣東 廣州 511447）

0 引言

柔性橡塑保溫材料作為良好的絕熱材料，已在火車廂、汽車頂棚、冷庫、暖通空調、冷藏車船等廣泛應用[1]，但由于該類材料屬于有機材料，相對容易燃燒，具有一定的火災危險性。目前，中國國內針對柔性橡塑保溫材料燃燒性能評價的標準，主要依靠GB 8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》[2]，該標準采用的單體燃燒試驗對試驗室基礎環境、儀器設備精密性以及操作人員技術水平等條件有著比較嚴格的要求，加上樣品用量較大等因素，使該試驗無法很好地用于生產、使用過程中燃燒性能的現場質量控制。所以，借助相對比較簡單的氧指數試驗來粗判該類材料燃燒性能等級的研究十分重要。

基于氧指數試驗與柔性橡塑保溫材料的燃燒性能等級具有關聯性，探討氧指數試驗過程中的樣品厚度、取樣方式、點火方式對其燃燒性能關聯性的影響，進而分析對柔性橡塑保溫材料燃燒性能快速測試的影響，并提供一定建議。

1 試驗部分

選取不同廠家生產的厚度為20mm、25mm、30mm 的橡塑板材，根據GB/T 2406.2-2009《塑料用氧指數法測定燃燒行為第2 部分：室溫試驗》進行氧指數測試[3]，根據GB 8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》進行燃燒性能等級測試。

2 結果與討論

2. 1 樣品厚度的影響

將氧指數的測試厚度分別取5mm、10mm、15mm，取樣由表層往下開始，采用頂面點燃法，其它步驟按GB/T 2406.2-2009 進行，燃燒性能等級按GB 8624-2012 進行測試。試驗結果如表1 所示。

表1 不同測試厚度的試驗結果

由表1 可知，氧指數在檢測過程中，測試厚度不同，會對結果有一定的影響，隨著厚度增大，結果有增大的趨勢。這是因為材料較厚時，受熱時材料內部存在溫度梯度，材料表面的炭化層向內擴散需要一定的時間，增加點著的難度，所以使氧指數結果增大，但由于柔性橡塑材料本身密度比較小而且多氣孔，所以造成影響的程度不是十分激烈。所以由于上述因素的影響，測試厚度的不同會對氧指數與燃燒性能等級的關聯性有一定的影響，就上述樣品而言，達到B 級，測試厚度為5mm、10mm、15mm 的氧指數最大極差為1.1，達到C 級，測試厚度為5mm、10mm、15mm的氧指數最大極差為0.8，所以測試厚度的不同，會造成氧指數測試結果的不同，進而對氧指數與燃燒性能等級的關聯性有一定的影響。

2. 2 取樣方式的影響

氧指數測試樣品的取樣部位分為2 種方式，一是由表層往下取，二是由樣品厚度的中心面開始，往兩邊取同樣的距離，兩種方式取樣厚度均為5mm、10mm、15mm 3 種。采用頂面點燃法，其它步驟按GB/T 2406.2-2009 進行，燃燒性能等級按GB 8624-2012 進行測試，試驗結果如表2 所示，其中取樣方式為由表層往下取的結果與表2 一致。

表2 不同取樣方式的試驗結果

由表2 可知，取樣方式不同，氧指數的測試結果有差異，表層取樣方式的結果會比由中心往兩邊取樣方式的結果大。這是由于橡塑板材內部材料往往比表層（表皮）材料的密度小，其致密程度會比表層（表皮）材料的差，這樣造成內部材料傳熱快，氧氣流通也快，所以容易點著，氧指數值會偏低。中心取樣的不同厚度的樣品，其氧指數也有所不同。所以，由于上述因素的影響，取樣位置的不同會對氧指數與燃燒性能等級的關聯性有一定的影響，就上述樣品而言，厚度5mm 時，達到B 級，表層取樣的氧指數比由中心取樣的氧指數大于0.6，達到C級，表層取樣的氧指數比由中心取樣的氧指數大于1.0；厚度10mm 時，達到B 級，表層取樣的氧指數比由中心取樣的氧指數大于0.8，達到C 級，表層取樣的氧指數比由中心取樣的氧指數大于0.9；厚度15mm 時，達到B 級，表層取樣的氧指數比由中心取樣的氧指數大于1.1，達到C 級，表層取樣的氧指數比由中心取樣的氧指數大于0.8。所以，樣品的測試厚度的不同，會造成氧指數測試結果的不同，進而對氧指數與燃燒性能等級的關聯性有一定的影響。

2.3 點火方式的影響

氧指數測試采用頂面點燃法、擴散點燃法分別對測試厚度10mm，由表層往下取樣的樣品進行測試，其它步驟按GB/T 2406.2-2009 進行，試驗結果如表3 所示。

表3 不同點火方式的試驗結果

由表3 可知，頂面點燃法、擴散點對于柔性橡塑保溫板該類材料氧指數結果影響不大，這是由于在達到點燃狀態的氧氣濃度條件下，該類材料從施加火焰到被點燃的時間比較短，無論用那種點火方式，對結果影響不大，所以對氧指數與燃燒性能等級的關聯性的影響不大。

2.4 快速測試的影響分析

由以上分析可得，柔性橡塑保溫材料中，氧指數與燃燒性能等級關聯性的影響因素包括樣品厚度、取樣方式，如果該材料燃燒性能等級的快速評價是借助氧指數進行，那么樣品厚度、取樣方式會對評價結果有一定的影響，尤其是對那些結果處于評判臨界線的樣品，影響更明顯，因此綜合考慮現場操作的難易程度、方法統一與可控等，建議采用由表層往下采樣，厚度按標準規定的（10±0.5）進行。

3 結語

氧指數試驗的測試厚度、取樣方式對柔性橡塑保溫材料燃燒等級關聯性有影響，進而影響快速測試的結果。從快速評價方法需要操作簡單、統一可控考慮，建議采用由表層往下采樣，厚度按標準規定的（10±0.5）進行。