浅析极限氧指数研究的方法

浅析极限氧指数研究的方法

极限氧指数法是用来衡量聚合物材料持续燃烧性能的一种试验方法。氧指数法是指在规定的条件下，试样在氧、氮混合气流中维持稳定燃烧时所需的最低氧浓度。氧指数越高表示材料燃烧时所需要的氧气浓度越高，材料越难燃烧，极限氧指数一般表示为 LOI 。

氧指数不是材料的特定参数，它只能表示材料在特定的试验环境下的燃烧性能。不同测试人员在不同测试环境下，所测得材料的氧指数值也不同。根据国内外相关文献影响氧指数测试因素主要考虑以下几个方面。

一、试样的制备 

1.试样的制备工艺 

试样的制备工艺，它可以影响试样质量、组成和性质。首先，关于试样质量，相关氧指数规范规定，试样表面要求光滑，无飞边毛刺。其次，当试样中添加无机填料时，无机填料应均匀分散在试样中，避免填料沉淀或分布不均现象以免影响试样 LOI 值的测定。再次，关于试样的组成。一般来说，试样的组成越简单越容易测定，越复杂就越难测定。最后，关于试样的性质。目前对于材料阻燃性能的研究，大多集中在阻燃剂的研究，而采用氧指数评价阻燃剂的阻燃性能，就必须考虑不同阻燃剂加入的阻燃材料，其阻燃性能的测试结果的合理性。由此可见，试样的制备工艺对氧指数的值有一定的影响。

2.试样的尺寸

在极限氧指数法中，试样尺寸主要是通过试样长度和截面决定的。首先，试样长度是否会影响氧指数的测试结果还存在争议。其次，关于试样截面尺寸对氧指数测试结果影响。试样界面尺寸越大，材料燃烧速率越慢，氧指数值就越大。在氧指数的相关规范中，试样尺寸规定大致相同。

二、极限氧指数的确定 

氧指数是衡量材料持续燃烧能力的指标，是指材料能够维持稳定燃烧的最低氧浓度。但是材料稳定燃烧的准确定义却没在相应规范中得以体现，各种氧指数规范均以恰好燃烧3 min/2 min或恰好烧至50 mm/40 mm处熄灭时的氧浓度为LOI值的判据。

同一样品在同一条件下燃烧从点燃到熄灭的时间很少相同。这一点，只有通过减小氧浓度级差来减小误差，级差越小，误差越小。一般的，氧指数规范规定氧浓度的级差取 0.2 %。