كفاءة والعملية مثبطات اللهب اختبار النار البلاستيك

وبما أن معظم البوليمرات لا تستطيع ان تلبي معايير السلامة من الحرائق في الموقع، وهناك يجري تطويرها حاليا البلاستيك مثبطات اللهب، فإنه يمكن استخدامها لنقل المجال الكامل للصناعة الكهربائية / الإلكترونية، وصناعة البناء والتشييد، والمنتجات الاستهلاكية والسيارات والمركبات السكك الحديدية وتصنيع الطائرات. وأكد أن ما يلي ويمكن استخدام طريقة لاختبار مثبطات اللهب البوليمر: UL94 V اختبار القابلية للاشتعال (اختبار العمودي)؛ الكالوري مخروط، الكالوري الاحتراق الجزئي (على MCC)؛ القياسات الثقل النوعي الحراري والتحليل الوزني الحراري.

اختبار القابلية للاشتعال على أساس أول 94 V

وغالبا ما تستخدم معايير UL94 من الولايات المتحدة مختبر اختبار السلامة (أول) كمعايير أو كمعيار اختبار لتوجيه تطوير البلاستيك مثبطات اللهب للمصنعين الكيميائية والمركبة أول المستخدمة أول UL94 V وتوافق اختبارات مثبطات اللهب على المواد البلاستيكية التي تدخل المجال الكهربائي / الإلكتروني الأمريكي، ولكن مع تقدم عملية العولمة، أصبح هذا الاختبار درجة مقبولة دوليا تبين قابلية الاشتعال للبوليمرات في جميع التطبيقات.

ويتطلب هذا الاختبار شريط اختبار (125 مم × 12.5 مم × سماكة) وشعلة ميثان طولها 20 مم و 50 وات. وفي اختبار الاحتراق الرأسي (اختبار V)، يشعل اللهب عينة الاختبار مرتين لمدة 10 ثوان في كل مرة يتم فيها إشعال اللهب بعد ذلك، مع المعونة من القطن، يتم تقييم وقت حرق و نازف ذوبان. يظهر الشكل 1 معيار للمعالجة المسبقة للعينة، وإجراء الاختبار وقياس القابلية للاشتعال من المواد البلاستيكية.

اعتمادا على سمكها، تم تصنيف المواد V-0، V-1 أو V-2:

◆ UL94 V-0: إطفاء الذاتي في غضون 10 ثانية، لا تذوب نازف، لا أكثر من 30 ثانية الشعلة المتبقية.

◆ UL94 V-1: 30 ثانية الذاتي إطفاء، لا تذوب نازف، لا أكثر من 60 ثانية اللهب المتبقي.

◆ UL94 V-2: الذاتي إطفاء في غضون 30 ثانية، تذوب نازف.

أول 5 V و 5 فا و 5 V B تمثل درجات حريق أكثر تشددا من البلاستيك وشعلة ميثان طولها 125 مم و 500 واط تشعل شرائط الاختبار ذات التوجه العمودي (125 مم × 12.5 مم × سمك) المواد البلاستيكية فوق الدرجة -2 تخضع لتقييمات إضافية بناء على معيار أول 5V للمواد السماكة الأكبر حجما، والمعايير اللازمة لتحقيق هذا المستوى هي:

◆ 5V: يشعل اللهب خمس مرات، يستمر كل منها 5 ثوان ثم يقف لمدة 5 ثوان، وبعد اشتعال خمس مرات، لا يوجد بقايا متبقية أو متبقية في غضون 60 ثانية؛ ولا تسقط أي ذوبان، بما في ذلك اشتعال القطن.

◆ 5VA، 5VB: إشعال اللهب تحت لوحة أفقية بالإضافة إلى متطلبات 5V 5VA: لا حرق من خلال نقطة (حفرة) يسمح على متنها؛ 5VB: السماح مرئية حرق من خلال نقطة (ثقب) بعد فلاموت.

وخلافا للاختبار النار الآخرين، ومزايا اختبار UL94-V لا مثيل لها في ما يلي: أ الصف القياسية من البلاستيك يتم تنفيذ بناء على نتيجة اختبار القابلية للاشتعال سمك سمك مختلفة من مثبطات اللهب وغير مثبطات اللهب PC + ABS العينة. كما هو مبين في الجدول 1.

أقل من ذلك معدات الاختبار اختبار UL94-V وتشغيل وتقييم كقاعدة عامة دون أساس علمي، ولكن UL لديه ميزة فريدة من نوعها من حيث الموافقة، وبالتالي مناسبة للتطبيقات في العديد من المجالات من البلاستيك.

UL النار تقييم المشكلة الأكبر هو أنه أساسا اختبار صب (عينة)، استنادا إلى المواد البلاستيكية تصنيف القابلية للاشتعال اختبار. وهكذا، فإن نتائج الاختبار تعتمد إلى حد كبير على الظروف العملية (الاختلافات في ما يصل الى اثنين تصنيف النار) ، لم يكن تقييم شخصي بين تصميم القالب (الانحرافات تصل إلى تصنيف النار)، والوضع النسبي للبوابة وتجويف، والمختبرات أو المختبرات في جميع أنحاء العالم، فضلا عن اختبار داخلي والتقييم (مرة واحدة العينات فشلت في اختبار التحليل الإحصائي للغاية تعتبر غير مؤهلة).

وفقا لذلك، لأن العينة لا ينتج دائما تحت نفس الظروف، وأجزاء مصبوب للاختبار، قد تختلف النتائج. سيلة عقلانية لتجنب هذا هو لدمج ظروف التصنيع تصنيف النار الاختبار.

حريق اختبار مخروط الكالوري

لاختبار اطلاق النار باستخدام مخروط موصوفة عمليات المسعر بالتفصيل في القواعد القياسية.

لفائف التدفئة المخروطية في ظل ظروف 0-100kW / M2 سطح متشعع موحد من حجم العينة من 100mmx100mm XD (د سمك المفضل = 3MM) والاحتراق في الاتجاه سماكة (FIG. 2) من حرارة الأشعة الحرارية المتغيرة يتم تحديد الإفراج بواسطة طريقة استهلاك الأوكسجين، والمبدأ هو أن استهلاك الحرارة من الأكسجين صدر للكيلوغرام الواحد كان 13.1 MJ.

أثناء الاختبار، والحرارة نشرت في وحدة المساحة وأشار الوقت المقابلة حرق من قبل المعلمات التالية حيث حصلت مخروط نتائج الاختبار المسعر: دوام الاشتعال (TI)؛ معدل إطلاق نار (HRR)؛ الحد الأقصى لمعدل إطلاق نار (في PHR)؛ الكلي إطلاق نار (THR)؛ CO وCO2 الحجم الكلي، دخان الكثافة.

ويبين الشكل 3 المسعر مخروط قياس مثبطات اللهب وقيمة غير ميزة من PC + ABS العينة. يمكن أن ينظر إليه، PC + مجموعة مثبطات اللهب ABS من وقت اشتعال طويلة حوالي 75٪، الحد الأقصى لإطلاق نار فقط حوالي 50٪ من العينات غير لهب. هذا هو السبب في عدم التوصل العينة التي تم التوصل إليها مثبطات UL94 V-0 تصنيف وPC + راتنج ABS العقل الخالص.

تتطلب المجموعة الواسعة من الخصائص التي تتطلبها اللدائن لتفاعلات الحرائق المزيد من الوقت والتكلفة والجهد التجريبي من اختبار UL94 V الذي يقتصر على طريقة إنتاج العينة المستخدمة لاختبار المواد ذات الجدران الرقيقة (د) <1mm)时不够精准。

مايكرو-الاحتراق كالوريمتري (مسك)

وتتميز ميزة قياس الكالوريات الدقيقة بأنها عملية مستقلة، وهي قادرة على استنتاج آثار المعالجة عن طريق فحص الكريات وعينات الأجزاء قبل المعالجة.ويتم التعامل مع جزء صغير من البلاستيك (2-3 ملغ) مع غاز خامل (على سبيل المثال، النيتروجين) يتم تسخينها أمام لفائف التدفئة المحيطة الغرفة (الشكل 4). بعد انقطاع التيار الكهربائي والنيتروجين العرض، والشاعل الخارجي يشعل الغاز القابل للإشتعال صدر ويوفر الأكسجين.يتم تحديد كمية الحرارة المفرج عن طريق طريقة استهلاك الأوكسجين.خلال الاختبار، يتم وضع علامة الحرارة الصادرة لكل وحدة من المواد ودرجة حرارة العينة المقابلة (الشكل 5).

ويظهر الشكل 6 القيم الذاتية لمخاليط اللهب بيسي + عبس غير المثبطة للهب وغير المثبطة للهب. ويمكن ملاحظة أن خليط مثبطات اللهب قد تسبب في تغير في درجة الحرارة يقابل تغير كتلة قصوى يبلغ حوالي 95 K (من حوالي 445 درجة مئوية حوالي 540 ° C. تم تخفيض معدل إطلاق الحرارة من خليط مثبطات اللهب في المتوسط ​​بنحو 130 واط / جم وكان التباعد (فرق الذروة) لمعدل إطلاق الحرارة من بيسي + عبس 80 W / ز، على الرغم من أن معدل إطلاق الحرارة انخفض بشكل ملحوظ، خليط الاحتراق هو 10 W / ز أعلى سبب الانتثار الكبير في نتائج الاختبار هو التوزيع غير المتكافئ للمواد المضافة في الكريات.

تحليل ثيرموغرافيمتريك و ثيرموغرافيميتريك (تغا)

تم توحيد الاجهزة واختبارات الاختبار الحراري الحراري والاختبار الحراري في إسو 11385 و دين 51006. تم تحضير العينات من 5-10 ملغ من البلاستيك وتمت مشاهدتها عند 0-50 ك / دقيقة (عادة 20 ك / دقيقة) عينة العينة تتأثر درجة الحرارة والوقت عند تسخينها إلى حد أقصى من 1000 درجة مئوية في معدل التسخين.للمقارنة والفهم، ويبين الشكل 7 إشارة التفاضلية دم / دت كدالة من درجة الحرارة (طريقة الحرارية الحرارية المشتقة، في٪، درجة حرارة الكتلة المنحنى النتائج المستمدة) في شكل مثبطات اللهب وغير مثبطات اللهب بيسي + عبس نتائج الاختبار خليط.

ويمكن ملاحظة أن هناك قممتين مميزة مميزة للكمبيوتر + عبس، واحدة في 458 درجة مئوية ل عبس واحد عند 538 درجة مئوية للكمبيوتر.وتختلف درجة حرارة الذروة من خليط مثبطات اللهب بين 476 درجة مئوية و 547 درجة مئوية، ويعبر عنه باعتباره أكبر تغير في الكتلة و / أو الطاردة للحرارة، وهو ما يعادل تغيير حوالي 95K، وبالتالي هو ضمن مجموعة من نتائج قياس الكالوريات الدقيقة.

خاتمة

هذه الاختبارات لا تقيم بدقة الاستجابة للحريق من مثبطات اللهب وغير مثبطات اللهب بيسي + عبس المذكورة أعلاه ولكن هذا لا يهم، ولكن بدلا من ذلك، هذه النتائج توضح القيود المفروضة على الأساليب المستخدمة إما من دون أساس علمي سليم (UL94 )، أو عدم وجود معيار واضح ومتسق في الممارسة لتقييم ومقارنة فعالية تدابير الوقاية من الحرائق البلاستيكية النار الحرائق.غا و مسك أعطى نتائج مماثلة على درجة حرارة التحلل ولكن تغا لم تقدم أي معلومات عن سلوك الاحتراق البلاستيك. عملية تطوير المواد هي مساعدة عملية، ولكن لا يمكن أن يفسر شكل وهيكل السلوك الاحتراق.

وفقا لذلك، من أجل توضيح العلاقة مع مواد قابلة للاشتعال، وشكل الهيكل ومعالجة الظروف، ونحن بحاجة إلى أن تكون قادرة على تحديد المنهج العلمي الجديد من رد فعل لاطلاق النار ولا يمكن أن يؤديها بسرعة، ولكن أيضا تغيير شكل هيكل، وفقا لعضو تعديل اللهب وتحليل الدخان، وإذا يمكن تطبيق مختلف سمك الجدار لعينة الاختبار - مثل من قبل نظام يموت أو الحرم الجامعي مع قطر 25-30mm آلة حقن صب المسمار أنتجت عينة، هو أكثر تقلب على شكل العينة، وظروف التصنيع. ويمكن أن يتنبأ عنصر ودون رادع من قبل تكوين الشبكة العصبية.

يختبر المعمل الرئيسي الجديد لمعهد بحوث البوليمر البافاري في جامعة فريدريش في نورمبرغ بألمانيا أحدث أساليب تحليل النظم لاختبار الكريات والعينات ثنائية الأبعاد.