सबसे पॉलिमर साइट पर अग्नि सुरक्षा मानकों को पूरा नहीं कर सकते हैं, वहाँ वर्तमान में लौ-मंदक प्लास्टिक विकसित किया जा रहा है, यह इलेक्ट्रिकल / इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग, निर्माण उद्योग, उपभोक्ता उत्पादों और मोटर वाहन, रेल वाहनों और विमान निर्माण के पूरे क्षेत्र के परिवहन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता। यह पुष्टि की गई है कि निम्न ; शंकु उष्मामिति, सूक्ष्म दहन उष्मामिति (एमसीसी); thermogravimetric मापन और thermogravimetric विश्लेषण UL94 वी ज्वलनशीलता परीक्षण (ऊर्ध्वाधर परीक्षण): विधि लौ-मंदक बहुलक परीक्षण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता।
ज्वलनशीलता परीक्षण UL 94 वी के आधार पर
, अंडरराइटर्स लेबोरेटरीज इंक (UL) UL94 मानक के आग मंदक प्लास्टिक के विकास में रासायनिक उद्योग और कंपोजिट निर्माता अक्सर UL94 वी के साथ यूएल शुरू में अपने मानकों के विकास का एक परीक्षण के लिए एक संदर्भ के रूप में या एक गाइड के रूप में इस्तेमाल किया जाता है। अनुमोदन संयुक्त राज्य अमेरिका प्लास्टिक इलेक्ट्रिकल / इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र में प्रवेश करने के लिए लौ परीक्षण। हालांकि, भूमंडलीकरण के विकास के साथ, इस परीक्षण सभी आवेदनों में बहुलक ज्वलनशीलता की अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्रमाण का एक मानक स्तर बन गया है।
चित्रा 1 चित्रा 1 परीक्षण सेट (बाएं) और परीक्षण मानक (दाएं) (स्रोत: एलकेटी) UL94 V-0, वी -1,
परीक्षण एक परीक्षण पट्टी (125 मिमी x 12.5 मिमी x मोटाई) और 20 मिमी लंबा, 50 वाट मीथेन लौ की आवश्यकता है। परीक्षण खड़ी जला (वी परीक्षण) में, लौ इग्निशन परीक्षण नमूना दो बार 10 सेकंड हर बार प्रज्वलन लौ के लिए तो, कपास की मदद और पिघल टपकता के मामले की तुलना में समय जल के साथ मूल्यांकन। चित्र 1 एक नमूना pretreatment, और ज्वलनशीलता परीक्षण मानक ग्रेड प्लास्टिक सामग्री को दर्शाता है।
इसकी मोटाई के आधार पर सामग्री को वी -0, वी-1 या वी-2 श्रेणी दिया गया था:
◆ UL94 वि 0: स्वयं शमन 10 सेकंड, कोई पिघल टपकता है, कोई 30 से अधिक सेकंड या उससे अधिक लौ के भीतर।
◆ उल 94 वी -1: 30 सेकंड आत्म-शमन, कोई पिघल नहीं टपकाव, 60 सेकंड से अधिक शेष लौ नहीं।
◆ UL94 V-2: 30 सेकंड के भीतर आत्म-शमन, टपकाव पिघलता है।
यूएल 5V, 5VA और प्रतिनिधियों 5VB और अधिक कठोर आग रेटिंग प्लास्टिक, 125 मिमी लंबा, 500 वाट मीथेन लौ खड़ी उन्मुख परीक्षण स्ट्रिप्स (125 मिमी x 12.5 मिमी x मोटाई) प्रज्वलन के (प्रज्वलन के लिए आवश्यक है 5VB 5VA और क्षैतिज प्लेट)। केवल वी । -2 या प्लास्टिक की सामग्री की बड़ी दीवार मोटाई पर मानक यूएल 5V के अनुसार आकलन किया पहले और अधिक अतिरिक्त चरणों तक पहुँच जाता है इस स्तर मानक हैं:
◆ 5V: लौ इग्निशन इग्निशन 5 सेकंड के लिए पांच बार और 5 सेकंड के बाद पांच बार, निलंबित लौ या दहन के बाद 60 सेकंड के भीतर प्रदर्शन किया; ड्रिप मुक्त पिघल, कपास प्रज्वलित शामिल हैं।
◆ 5VA, 5VB: क्षैतिज प्लेट 5VA नीचे लौ इग्निशन की आवश्यकताओं के 5V अलावा: बोर्ड जला के माध्यम से बिंदु (छेद) की अनुमति नहीं देता; 5VB :. दिखाई लौ जलाने के माध्यम से बिंदु (अच्छी तरह से) अनुमति के बाद।
अन्य आग परीक्षण के विपरीत, कि में UL94-वी परीक्षण अद्वितीय फायदे: प्लास्टिक का एक मानक ग्रेड ज्वलनशीलता परीक्षण ज्वाला मंदक के विभिन्न मोटाई और गैर लौ- retardant पीसी + एबीएस नमूना की मोटाई का एक परिणाम के आधार पर किया जाता है। जैसा कि तालिका 1 में दिखाया गया है
तालिका 1 UL94 वी परीक्षण आग रेटिंग की मोटाई पर आधारित है: ज्वाला मंदक और गैर लौ- retardant पीसी + एबीएस परीक्षण के परिणाम (स्रोत: LKT)
कि UL94-वी परीक्षण परीक्षण उपकरण, वैज्ञानिक आधार के बिना एक सामान्य नियम के के संचालन और मूल्यांकन की तुलना में कम है, लेकिन यूएल अनुमोदन के मामले में एक अनूठा लाभ है, और इसलिए प्लास्टिक के कई क्षेत्रों में अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
यूएल आग सबसे बड़ी समस्या यह रेटिंग है कि यह मुख्य रूप से प्लास्टिक सामग्री ज्वलनशीलता रेटिंग परीक्षण के आधार पर गठन करने का कार्य परीक्षण (नमूना) है, है। इस प्रकार, परीक्षण के परिणाम काफी हद तक प्रक्रिया की स्थिति पर निर्भर करती है (अप करने के लिए दो आग रेटिंग के रूपांतरों) , मोल्ड डिजाइन के बीच व्यक्तिपरक मूल्यांकन (एक आग रेटिंग के लिए ऊपर विचलन), गेट और गुहा, प्रयोगशाला या दुनिया भर में प्रयोगशालाओं की सापेक्ष स्थिति के साथ-साथ आंतरिक परीक्षण और मूल्यांकन (एक बार नमूने सांख्यिकीय विश्लेषण के परीक्षण विफल भी नहीं किया गया है माना जाता है विफल)।
तदनुसार, के बाद से नमूना हमेशा एक ही परिस्थितियों में पैदा नहीं होता है, परीक्षा के लिए ढाला भागों, परिणाम भिन्न हो सकते। वाजिब तरीका यह से बचने के लिए प्रसंस्करण की स्थिति आग रेटिंग परीक्षण शामिल करने के लिए है।
शंकु कैलोरीमीटर आग परीक्षण
एक शंकु का उपयोग कर आग परीक्षण के लिए कैलोरीमीटर प्रक्रियाओं मानक नियमों में विस्तार से बताया गया है।
शर्तों के तहत शंक्वाकार हीटिंग का तार 0-100kW / एम 2 नमूना 100mmx100mm xd के आकार (घ पसंदीदा मोटाई = 3 मिमी) और मोटाई दिशा में दहन चर थर्मल विकिरण गर्मी के (fig। 2) के समान रूप से विकिरण सतह रिहाई ऑक्सीजन की खपत विधि द्वारा निर्धारित किया जाता है, सिद्धांत है कि प्रति किलोग्राम जारी की ऑक्सीजन की गर्मी की खपत 13.1 था एमजे है।
चित्रा 2 चित्रा 2 शंकु कैलोरीमीटर परीक्षण सेटअप (स्रोत: एलकेटी)
परीक्षण के दौरान, गर्मी प्रति इकाई क्षेत्र का विमोचन किया और इसी जल समय निम्नलिखित मानकों से दर्शाया जाता है जिसमें शंकु कैलोरीमीटर परीक्षण के परिणाम प्राप्त: इग्निशन समय (टीआई); गर्मी रिहाई दर (हृदय दरआर); अधिकतम गर्मी रिहाई दर (PHR); कुल गर्मी रिलीज (टीहृदय); सीओ और सीओ 2 कुल मात्रा; घनत्व धूम्रपान करते हैं।
3 चित्र एक शंकु कैलोरीमीटर मापा जाता ज्वाला मंदक और पीसी + एबीएस नमूने की गैर-फीचर मूल्य को दर्शाता है। यह देखा जा सकता, पीसी + एक लंबे इग्निशन समय की एबीएस ज्वाला मंदक समूह के बारे में 75% है, अधिकतम गर्मी रिहाई गैर लौ नमूनों की लगभग 50%। इस कारण है कि नमूना पर पहुंच गया मंदक UL94 वि 0 रेटिंग और पीसी + एबीएस राल शुद्ध कारण पूरा नहीं हुआ है है।
अंजीर शंकु उष्मामिति 3: ज्वाला मंदक और गैर ज्वाला मंदक पीसी + एबीएस वक्र 50 किलोवाट / एम 2 हालत की गर्मी प्रवाह पर शंकु कैलोरीमीटर में मापा (स्रोत: LKT के)
UL94 वी परीक्षण की तुलना में, इन विशेषताओं को व्यापक रूप से प्लास्टिक प्रतिक्रिया कर रहे हैं आग अधिक समय, लागत और परीक्षण के प्रयासों। लिमिटेड नमूना उत्पादन प्रक्रिया, परीक्षा पद्धति में दीवार सामग्री (घ की आवश्यकता है <1mm)时不够精准。
लघु दहन उष्मामिति (एमसीसी)
। माइक्रो दहन उष्मामिति लाभ में है कि यह यह छर्रों और संसाधन से पहले नमूने के घटकों की जाँच करता है प्रसंस्करण से प्रभावित हो सकता है, और प्रसंस्करण एक अक्रिय गैस में एक छोटे से प्लास्टिक हिस्सा (2-3mg) (उदाहरण, की वजह से प्रभाव का अनुमान लगाने के .: एक हीटिंग का तार कक्ष गरम किया जाता है आसपास के (fig। 4) के साथ नाइट्रोजन) से पहले। हीटिंग और नाइट्रोजन की आपूर्ति रुकावट के बाद, बाहरी आग लगनेवाला दहनशील गैस और जारी ऑक्सीजन प्रज्वलित करने के लिए। ऑक्सीजन की खपत गर्मी जारी प्रक्रिया से निर्धारित होता है। परीक्षण के दौरान, की गर्मी इकाई द्रव्यमान और संबंधित नमूना तापमान प्रति जारी की (fig। 5) दर्शाया गया है।
अंजीर 4 सूक्ष्म दहन उष्मामिति परीक्षण उपकरण से पता चला (स्रोत: LKT)
परीक्षणित लौ लौटानेवाला और गैर-लौ-अवरोधक पीसी + एबीएस मिश्रणों के eigenvalues चित्रा 6 में दिखाए जाते हैं। यह देखा जा सकता है कि ज्वाला अवरोधक मिश्रण के कारण लगभग 95 किलो (लगभग 445 डिग्री सेल्सियस 540 डिग्री सेल्सियस के बारे में लौ लौटाने वाला मिश्रण की गर्मी रिहाई की दर लगभग 130 डब्ल्यू / जी के औसत से कम हो गई थी पीसी की गर्मी रिहाई दर का स्कैटर (पीक अंतर) + एबीएस 80 डब्लू / ग्रा, हालांकि गर्मी रिलीज दर काफी कम थी, दहन मिश्रण 10 डब्ल्यू / जी उच्च है परीक्षण परिणामों में बड़े स्कैटर के कारण छर्रों में एडिटिव्स का असमान वितरण होता है।
चित्रा 5 चित्रा 5 eigenvalue के साथ एमसीसी (स्रोत: एलकेटी)
थर्माग्राविमेट्रिक और थर्मोग्राविमेट्रिक विश्लेषण (टीजीए)
Thermogravimetric परीक्षण और मापने के उपकरणों और परीक्षण प्रक्रिया आईएसओ 11385 के thermogravimetric विश्लेषण में और DIN 51,006 नमूना अवलोकन 0-50K / मिनट (आमतौर पर 20K / मिनट) के 5-10mg के रूप में मानकीकृत। प्लास्टिक में किए गए हीटिंग नमूना की बड़े पैमाने पर करने के लिए दर, अंतर संकेत है कि तापमान dm / डीटी (व्युत्पन्न thermogravimetry माप के साथ बदलता रहता के 7 तुलना और समझ में आसानी के लिए उच्चतम 1000 डिग्री सेल्सियस के तापमान और समय से प्रभावित है अंजीर।, बड़े पैमाने पर तापमान से% में व्यक्त किया एक व्युत्पत्ति परिणाम वक्र) आग मंदक और गैर ज्वाला मंदक मिश्रण + एबीएस पीसी के रूप में परीक्षण के परिणाम को दिखाता है।
अंजीर के माप परिणाम 6 एमसीसी:। गैर एफआर पीसी + एबीएस (बाएं) और ज्वाला मंदक पीसी + एबीएस (दाएं) (स्रोत: LKT के)
जैसा कि आप देख सकते हैं, पीसी + एबीएस में दो विशिष्ट लक्षण हैं, एक 458 डिग्री सेल्सियस के लिए एबीएस और एक पीसी पर 538 डिग्री सेल्सियस लौ लौटाने वाला मिश्रण का चोटी का तापमान 476 डिग्री सेल्सियस और 547 डिग्री सेल्सियस के बीच भिन्न होता है, द्रव्यमान और / या एक्सओथेर्म में सबसे बड़ा परिवर्तन के रूप में व्यक्त किया गया है, जो लगभग 95 के परिवर्तन के अनुरूप है और इसलिए सूक्ष्म-कैलोरीमेट्री के परिणामों की सीमा के भीतर है
उपसंहार
इन परीक्षणों सही रूप में आग की लौ-मंदक और गैर ज्वाला मंदक पीसी + एबीएस मिश्रण प्रतिक्रिया का आकलन नहीं कर सकते, लेकिन यह महत्वपूर्ण नहीं है। बल्कि, इन परिणामों प्रक्रिया से ऊपर या तो कोई आवाज वैज्ञानिक आधार प्रयोग विधि की सीमाओं को वर्णन (UL94 ), या व्यवहार में स्पष्ट और लगातार मानकों का मूल्यांकन करें और में लौ-मंदक प्लास्टिक आग की रोकथाम के उपाय। TGA और एमसीसी अपघटन के तापमान इसी तरह के परिणाम पर पहुंच गया है, लेकिन TGA जल प्लास्टिक के व्यवहार के बारे में जानकारी प्रदान नहीं किया पर की। एमसीसी प्रभावशीलता तुलना करने के लिए की कमी सामग्री के विकास की प्रक्रिया एक उपयोगी सहायक है, लेकिन संरचना के दहन व्यवहार के आकार पर प्रभाव की व्याख्या नहीं कर सकते हैं।
7 thermogravimetric माप ली गई: ज्वाला मंदक पीसी + एबीएस (पीला) और गैर-ज्वाला मंदक पीसी + एबीएस (हरा) (स्रोत: LKT के)
तदनुसार, आदेश दहनशील सामग्री के साथ संबंध को वर्णन करने में, संरचना और प्रसंस्करण की स्थिति के आकार, हम और प्रतिक्रिया के नए वैज्ञानिक पद्धति आग यों करने में सक्षम हो जल्दी से किया जा सकता है, लेकिन यह भी संरचना का आकार बदलने के, लौ समायोजन सदस्य और धुआं विश्लेषण के अनुसार की जरूरत है। यदि विभिन्न दीवार मोटाई परीक्षण नमूना के लिए लागू किया जा सकता है - एक नमूना उत्पादन इस तरह मरने सिस्टम या 25-30mm व्यास पेंच इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन के साथ कैम्पस द्वारा के रूप में, यह नमूना आकार पर अधिक परिवर्तनशीलता, और विनिर्माण की स्थिति है। यह तंत्रिका नेटवर्क विन्यास द्वारा घटक और अनियंत्रित भविष्यवाणी कर सकते हैं।
नूर्नबर्ग, जर्मनी में फ्रेडरिक्स विश्वविद्यालय में बवेरियन पोलीमर रिसर्च इंस्टीट्यूट (बीपीआई) की नई कुंजी प्रयोगशाला छर्रों और दो आयामी नमूनों का परीक्षण करने के लिए नवीनतम सिस्टम विश्लेषण विधियों में प्रवेश कर रही है।