GB/T 10707-1989 橡胶燃烧性能测定 氧指数法

中华人民共和国国家标准

G日10707一89

橡胶燃烧性能测定氧指数法

Rubber-Determinationofflammabilitybyoxygenindex

本标准参照采用国际标准】SO4589-1980塑料—氧指数法测定燃烧性能》。

1主题内容与适用范围

本标准规定了在一定的条件下，小型直立试样在氧氮混合气流中维持燃烧时最低氧浓度的测定方

法。

本标准适用于在实验室条件下评定橡胶材料的燃烧性能。

本标准不适用于评定实际使用条件下橡胶材料的着火危险性。

2引用标准

GB527硫化橡胶物理试验方法的一般要求

GB2941橡胶试样停放和试验的标准温度、湿度及时间

GB3863工业用气态氧

GB3864工业用气态氮

3方法原理

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，并与规定的极限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，

可测得最低氧浓度。所试验的试样中要有50%超过规定的燃烧持续时间或燃烧长度。

4试验装ti

试验装置如下图所示。

中华人民共和国化学工业部1989-02一21批准1990一01一01实施

GB10707一89

m阶曰门日日

附日日

川川日日日

日

U

1

试验装置示意图

1一点火器i2-撼烧简书3一试样74一金属网a5一试样支架;6一玻确球i7-底座声一混合气体调节阀;

9-混合气体压力表;1。一氧气流量计;11-氧气调节阀;12-氧气压力表;13-混合气体流量计;

14-氧氮馄合器书15-氮气流量计;16-氮气调节阀;17-氮气压力表

4.1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75mm，总高度为450mm，以保证

筒内的气流速度为40士10mm/s。筒内底座上装有试样支架，并有引入氧氮棍合气体的导管，试样支架

的下部应装一片金属网。嫩烧筒底部应填充直径为3^-5mm的玻璃球，填充高度80-100mm,

4.2试样支架在燃烧筒轴心位置竖直地夹持试样的夹子。

4.3气源氧气应符合GB3863的技术要求;氮气应符合GB3864的技术要求。

4.4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。.05

L/min).减压器等组成。

4.5点火器一根能伸人燃烧筒内点燃试样的管子，其喷嘴直径为2士1mm,燃气可根据情况选用丙

烷、丁烷、液化石油气、夭然气等。燃烧时从喷嘴垂直向下喷出的火焰高度为16士4mm,

4.6计时器秒表。

4.7测长量具最小刻度为1mm的不锈钢直尺。

4.8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。

4.9装置的校验每次试验前应检查管路，不得有任何泄漏。流量计至少一年校正一次。

5试样

5.1试样尺寸为长80-150mm，宽6.5士0.5mm，厚3士0.25mm,

5.2试样的制备应按GB527第2章的要求进行。

5.3试样停放、试验温度、湿度及时间应符合GB2941的规定。

5.4为了便于测量试样的姗烧长度，在距试样点火端50mm处作一标记。

5.5至少准备15个试样。

GB10707一89

6试验程序

6.1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竖直夹好试样，试样顶端距

离筒口至少100mm,

6.2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，氧浓度

估计为18%;在空气中缓慢或不稳定燃烧，估计为21环;在空气中不着火，至少估计为25%o氧浓度的

计算公式见附录Ao

6.3按6.2确定氧浓度后，从附录C中查出相应的氧气和氮气流量，调好氧氮混合气体，并让其在燃烧

筒中流动至少30s，以除去燃烧筒中的空气。每一个试样试验前都应重复此过程。在点火和燃烧过程中，

不应改变气流速度和氧浓度。

6.4点燃点火器，将火焰调到规定的长度，把点火器喷嘴伸入燃烧筒内。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30s，其间每隔5s移开点火器观察一次，看试样是否被点

燃。如果试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，或浏量姗烧长度。

6.5燃烧特性评定:

6.5.1若试样燃烧时间不到180s或燃烧不到50mm标记处火焰自熄，记作特征“。”，并记录此时的燃

烧时间和燃烧长度。

6.5.2若试样燃烧时间超过180s或燃烧超过50mm标记处，记作特征“x"，并将试祥熄灭。

6.5.3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。

6.6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“x”特征，应降低氧浓度。

6.7用适当的级差改变氧浓度，重复6.4-6.6的操作，直到有一对“oll和“x”特征的氧浓度相差小于

或等于1。这两个相反的特征不一定是连续出现的(见附录s示例>>"0"特征的氧浓度不一定比“x'，特

征的低。用这一对特征中“o.的相应氧浓度作为初始氧浓度。

6.8用由6.7得到的初始氧浓度，重复6.4-6.6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。

6.9取氧浓度级差d=0.2%，重复6.4-6.6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。

6.10保持d=0.2%，重复6.4-6.6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ep。将这4个特征和6.9中得到的最后1个特征排列

到一起，以便确定k值。

6.11计算最后6个试样所用氧浓度(包括CF)的估计标准差。(见7.3)，如果下列关系成立:

普。<己<普。

则按7.1计算的氧指数结果可信，否则:

11的操作，到条件满足为止;

若<‘普。，增力口值‘，重复6.9-6.

当d=0.2%，认为氧指数结果可信。但当d>0.2写，则减少d值，重复6.9.6.11的操

若己>粤『

作，到条件满足为止。

结果的计算

7.1氧指数计算

GB10707一89

01=e,.+kd·······································……〔I)

式中:01一用体积百分数表示的氧指数，计算中保留两位小数，报告中只保留一位小数;

C。一一用体积百分数表示的最终氧浓度，保留一位小数;

k-一系数，确定方法见7.2;

d-一用体积百分数表示的氧浓度级差，保留一位小数。

7.2k值的确定

k值及其正负号取决于试样的特征，可按下述方法从表中确定。

7.2.1若按6.8试验得到“0"特征，那么第一个相反的特征(见6.9)应为“X"。从表内第一列中桩行的

后4个特征排列里，找到与6.10得到的特征排列完全相同的那一行。再根据6.8和6.9得到的“0”特征

的个数，从(a)行中找到个数与之相同的那一列。行列交叉处即为所求的k值。

7.2.2若按6.8试验得到“X”特征，那么第一个相反的特征应为“0"，从表内第六列中每行的后4个特

征排列里，找到与6.10得到的特征排列完全相同的那一行。再根据6.8和6.9得到的“X”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k值应改变符号，即查正得

负，查负得正。

k值确定表

最后5个特征

(a)0000060000

一0.55一0.55一0.55一0.55O又XX>:

火0000

oxx火1

X000X

一;::一;.:;一;.::一;.::ox)(0人

X00X0

一0.14一0.14一0.14OXX00

xooxx一0.17

xoxooo.020.on40o.以0义0火丫

xoxox一氏05一0.46一045一0.45OXOx0

L71

oxoox

xoxX0

氏61

xoxxx;.::一::;.::0又000

氏03

一0.2600又丫丫

一

一0.27一0.26

xX000

氏朋

一0.7500又又0

一

一0.76一0.75

xx0ox

XX0X00830.959500义0只

Xxoxx0.03:.::0.50朋00又00

XXX00乳0.6886000X又

Xxxox_:叫:一:0.24肠000又0

xxxxo;::::::.:::.:;000000o0x0

xxxxx

(b)Xxxxxxxxxx

最后5个特征

了.3氧浓度标准差

GB10707一89

1

州E(C;一O1)}万」(2)

n一1

式中:o氧浓度的标准差;

C;—依次表示最后6个氧浓度;

01—按7.1计算所得的氧指数，

。—对):(C.-O1),有影响的试验次数.

对本方法，二=6。

妞试验报告

卜本国家标准号;

阮样品名称或代号;

c.试样的尺寸;

d.姗气种类及火焰长度;

e.氧指数;

L熔滴、不稳定燃烧、阴燃等现象;

肠试验环境;

卜试验日期及试验、审核人员。

GO10707一89

附录A

级浓度的计算

(补充件)

Al氧浓度按式(A1)计算

Co=100V.(Al)

V.+V

式中:Co—氧浓度，%(V/V);

V—氧气体积流量，L/s;

V—氮气体积流量，L/s,

附录B

试验结果计算示例

(参考件)

B16.7条的记录

表BI

序号12345

氧浓度，%25.0