ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ПЛАСТМАССЫ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОЙКОСТИ К ГОРЕНИЮ
ГОСТ 28157-89
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Срок действия с 01.07.90
до 01.07.95
Настоящий стандарт распространяется на пластмассы и устанавливает методы определения стойкости к горению при воздействии пламени газовой горелки и категории стойкости пластмасс к горению.
Стандарт не распространяется на пластмассы, которые коробятся или подвергаются усадке при воздействии пламени газовой горелки, и используются в строительстве, а также для оценки пожарной опасности пластмасс.
Термины, применяемые в стандарте, и их определения приведены в .
1.1. Отбор проб и метод изготовления образцов для испытаний должны быть указаны в научно-технической документации (НТД) на конкретный материал.
1.2. Испытания проводят на пяти образцах, имеющих форму брусков длиной (125±5), шириной 10-13 и толщиной 1-13 мм.
Примечания:
2. Размеры образца дляиспытаний указывают в НТД на материал.
1.3 Испытаниям подвергают образцы, изготовленные по одному методу, не имеющие вздутий, трещин, сколов, раковин, зазубрин, заусенцев и отверстий
Края образцов должны быть гладкими, радиус закругления углов не должен превышать 1,3 мм.
1.4. Испытания проводят для каждой марки материала, если она отличается от базовой показателем текучести расплава или содержанием и типом наполнителей, красителей или других модифицирующих добавок.
Лабораторный вытяжной шкаф или испытательная камера вместимостью около 1 м 3 , снабженная вытяжным устройством. После проведения каждого испытания вытяжной шкаф или испытательная камера должны тщательно вентилироваться. Стенки камеры должны быть выстланы алюминиевой фольгой, жестью или другими аналогичными материалами.
Универсальная горелка Бунзена с длиной патрубкаот 80 до100 мм и внутренним диаметром от 9,4 до 11,0 мм.
Лабораторный штатив с зажимами для крепленияобразцов в горизонтальном или вертикальном положениях.
Секундомер - по ГОСТ 5072. Допускается использование других типов секундомеров с погрешностью отсчета времени не более 0,5 с.
Экран из стальной сетки размерами 125´ 125 мм. Диаметр проволоки от 0,40 до 0,45 мм, размер ячейки 1,2 мм по .
Гигроскопическая хирургическая вата - по ГОСТ 5556.
Газ - технический метан.
при температуре (23±2)°С и относительной влажности (50±5) % в течение 88 ч по ГОСТ 12423;
при температуре (70±1)°C в течение 168 ч, после чего их охлаждают в эксикаторе над безводным хлористым кальцием в течение 4 ч при температуре (23±2)°С.
В случае разногласий кондиционирование проводят при температуре 23°С и (50±5)% относительной влажности.
3.2. На образцы, испытываемые по методу А, наносят метки перпендикулярно к оси образца на расстоянии 25 и 100 мм оттогоконца образца, который будет подвергнут воздействию пламени.
3.3. Штатив с зажимом для крепления образцов и горелку помещают в испытательную камеру или лабораторный вытяжной шкаф.
3.4. При испытании по методу А образец закрепляют в зажиме за конец, наиболее удаленный от метки 25 мм, и располагают таким образом, чтобы его продольная ось находилась в горизонтальном положении, а поперечная ось - под углом 45° к горизонтали.
Установка для испытания на горение горизонтально закрепленного образца
1 - металлическая (проволочная) сетка; 2 - образец; 3 - горелка
Черт. 1
Установка для испытания на горение вертикально закрепленного образца
1 - образец; 2 - горелка; 3 - вата
Черт. 2
Под образцом на расстоянии (9,5±0,5) мм от его нижней кромки в зажиме горизонтально закрепляют проволочную сетку таким образом, чтобы положение свободного конца образца совпало с краем сетки. Испытания образца проводят на установке в соответствии с .
3.5. При испытании по методу Б образец закрепляют в зажиме так, чтобы его продольная ось располагалась вертикально и нижний конец находился на расстоянии 300 мм от слоя гигроскопической хирургической ваты площадью 50´ 50 мм и толщиной 6мм.Испытание образца проводят на установке в соответствии с .
3.6. Газовую горелку, находящуюся в вертикальном положении на расстоянии не менее 150 мм от образца, зажигают и регулируют так, чтобы высота голубого пламени с желтым кончиком была (25±1) мм для метода А и (20±1) мм для метода Б. Подачу воздуха регулируют до тех пор, пока не исчезнет желтый кончик пламени. Высоту пламени измеряют еще раз и при необходимости корректируют.
4.1. Метод А.
4.1.1. Сущность метода заключается в определении скорости распространения пламени по горизонтально закрепленному образцу.
Горизонтально закрепленные образцы по стойкости к горению относят к категории ПГ (пламя горелки является источником воспламенения горизонтально закрепленного образца).
4.1.2. Пламя горелки подносят к нижней кромке свободного конца образца. Центральная ось патрубка горелки должна находиться в той же вертикальной плоскости, что и продольная ось образца, и под углом 45° к горизонтали. Пламя подносят на 30с без изменения положения горелки так, чтобы торец образца был погружен в пламя на глубину около 6,5 мм, и затем удаляют от образца.
4.1.3. Если образец сгорает до метки 25 мм менее чем на 30 с, то горелку удаляют от образца, как только пламя достигает метки 25 мм.
4.1.4. Если образец продолжает гореть после удаления горелки, то фиксируют время t (с) горения образца между метками и рассчитывают скорость горения v (мм/мин).
4.1.5. Если фронт пламени распространяется от метки 25 мм,но не достиг метки 100 мм, фиксируют время горения и длину L (мм) поврежденной части образца между меткой 25 мм и местом на образце, до которого распространился фронт пламени.
4.2.1. Сущность метода заключается в определении времени горения и тления вертикально закрепленного образца. По стойкости к горению вертикально закрепленные образцы относят к категориям ПВ-0, ПВ-1, ПВ-2 (пламя горелки является источником воспламенения вертикально закрепленного образца) в соответствии с .
4.2.2. Пламя горелки подносят к центру свободного конца образца на 10 с. Затем горелку удаляют от образца не менее чем на 150 мм и регистрируют время горения образца. Когда горение образца прекратится, пламя подносят к образцу повторно. Через 10 с пламя снова удаляют от образца и регистрируют время горения и тления.
4.2.3. Если при горении образца наблюдается падение расплавленных и горящих частиц материала, то горелку следует установить под углом 45° и сместить ее от центра влево или вправо по ширине образца, чтобы исключить попадание капель материала в горелку. Расстояние между нижним концом образца и концом патрубка горелки во время испытания следует поддерживать равный 10 мм.
4.2.4. Во время испытания следует фиксировать следующие показатели:
1) время горения t 1 после первого приложения пламени к образцу;
2) время горения t 2 после второго приложения пламени к образцу;
3) время тления t 3 после второго приложения пламени;
4) число образцов, сгоревших до зажима;
5) наличие горящих капель или частиц, которыезажигают гигроскопическую хирургическую вату под образцом.
4.2.5. По результатам испытаний определяют категорию горючести материала.
4.2.5.1. Материалы, отнесенные к категории ПВ-0, должны удовлетворять следующим требованиям:
1) время горения образца не должно превышать 10 с после каждого приложения пламени;
2) суммарное время горения серии из пяти образцов после двукратного приложения пламени не должно превышать 50 с;
4) гигроскопическая хирургическая вата, находящаяся на расстоянии 300 мм под образцом, не должна воспламеняться падающими частицами вещества;
5) ни один образец не должен гореть и тлеть более 30 с после второго удаления пламени.
4.2.5.2. Материалы, отнесенные к категории ПВ-1, должны удовлетворять следующим требованиям:
2) суммарное время горения пяти образцов после двукратного приложения пламени не должно превышать 250 с;
3) ни один из образцов не должен гореть или тлеть до зажима;
4) гигроскопическая хирургическая вата, находящаясяна расстоянии 300 мм под образцом, не должна воспламеняться падающими частицами вещества;
5) ни один образец не должен гореть и тлеть более 60 с после второго удаления пламени.
4.2.5.3. Материалы, отнесенные к категории ПВ-2, должны удовлетворять следующим требованиям:
1) время горения образца не должно превышать 30 с после каждого приложения пламени;
2) суммарное время горения серии из пяти образцов после двукратного приложения пламени не должно превышать 250 с;
3) ни один из образцов не должен гореть или тлеть до зажима;
4) допускается воспламенение гигроскопической хирургической ваты, находящейся на расстоянии 300 мм под образцом, падающими частицами вещества от поджигаемого образца;
5) ни один образец не должен гореть и тлеть более60 с после второго удаления пламени.
4.2.6. Если хотя бы один образец из пяти не удовлетворяет требованиям , испытания повторяют еще на пяти образцах. Если хотя бы один образец последних пяти не удовлетворяет требованиям , то испытания проводят по методу А.
5.1. Скорость горения v , мм/мин, каждого образца, испытанного по методу А, вычисляют по формуле
где L - длина сгоревшей части, мм;
t - время горения, с.
5.2. Для каждого образца, испытанного по методу Б, вычисляют суммарное время горения t Г, с, после двукратного приложения пламени по формуле
t Г = t 1 + t 2 (2)
5.3. Суммарное время горения t СГ, с, пяти образцов после двукратного приложения пламени вычисляют по формуле
(3)
5.4. Время горения и тления t ГТ, с, для каждого образца после второго приложения пламени вычисляют по формуле
t ГТ = t 2 + t 3 (4)
5.5. Результаты наблюдений и вычислений оформляют протоколам, в котором указывают:
наименование, марку материала, номер серии;
способ и режим изготовления образцов;
размеры образцов;
условия кондиционирования образцов;
обозначение стандарта и метод испытания;
время горения после первого приложения пламени t 1 ;
время горения после второго приложения пламени t 2 ;
время тления после второго приложения пламени t 3 ;
суммарное время горения одного образца t Г;
длину сгоревшей части одного образца L ;
суммарное время горения серии из пяти образцов t СГ;
скорость горения v ;
наличие образцов, прогоревших до зажима;
наличие падающих частиц, зажигающих вату.
|
Термин |
Определение |
|
Пламя |
Зона горения в газовой фазе с видимым излучением |
|
Тление |
Беспламенное горение материала |
|
Горение |
Экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся, по крайней мере, одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделением газа |
Индустрия пластмасс 2007: экспоненты и экспонаты
Компания «Компамид» является региональным дистрибьютором пластиков компании КОТЕС на территории России. Она основана в 2000 году, однако, этот брэнд уже широко известен на российском рынке технических пластмасс. В настоящий момент, Компамид Инженерные Пластики входит в первую десятку крупнейших поставщиков инженерных пластиков.
Инновации:
разработка принципиально новых марок с тщательно выверенным спектром свойств под требования конструкторских служб клиентов - главная задача технических специалистов. Совместная работа с научно-исследовательскими центрами партнеров позволяет осуществлять инновационные проекты с высоким рыночным потенциалом.
На выставке представлены несколько видов продукции.
Поликарбонат (ПК)
- прозрачный конструкционный материал, имеющий аморфную структуру, также как и другие прозрачные пластики: полистирол общего назначения, САН, ПММА, сополимеры акриловых и стирольных полимеров (прозрачный АБС - МАБС, МС, МНС).
Основные области применения поликарбоната: электротехника (корпуса электроприборов и электроинструментов), автомобилестроение (панели приборов, фары, рассеиватели), электроника (бытовая электроника, корпуса мобильных телефонов, оргтехника, носители информации), светотехника (светильники, световые панели и табло), оптика (линзы, светофильтры, очки, щитки для пожарных и мотоциклетных шлемов), медицинская техника (диализаторы, оксигинаторы, сосуды для хранения и переливания крови), товары широкого потребления (посуда, бутыли, упаковка), строительство (листы и панели), реклама (рекламные щиты)
Такое широкое применение поликарбоната обусловлено следующими факторами. Во-первых, его механическими свойствами: поликарбонат обладает высокой жесткостью (предел текучести при растяжении - 60-70 МПа) в сочетании с очень высокой стойкостью к ударным воздействиям (не разрушается при испытаниях по Шарпи без надреза), в том числе при повышенной и пониженной температуре. Это позволяет использовать материал при изготовлении, как корпусных, так и видовых изделий.
Во-вторых, его оптическими свойствами: поликарбонат имеет высокую прозрачность (светопропускание - 88-89%), лучше, чем у полистирола и сополимера САН. Это качество материала используется в производстве линз, светофильтров, очков, щитков для пожарных и мотоциклетных шлемов.
Диапазон применения поликарбоната определяется следующими свойствами. Химическая и климатическая стойкость к слабым кислотам, растворам щелочей и солей, спиртам, воде, атмосферным воздействиям.
Детали полученные из ПК работают в интервале температур от -1000C до +1350С. Выдерживают кратковременный нагрев до 175 оС. Готовые детали имеют высокую термоформоустойчивость.
Имеются и электроизоляционные свойства: удельное объемное сопротивление: 1014 Ом*см; электрическая прочность: 32 - 35 кВ/мм.
Этот диапазон можно расширить за счет различных добавок.
Светостойкость : введение светостабилизаторов позволяет использовать материал в производстве наружных светильников, световых панелей и табло.
Огнестойкость : базовые марки характеризуются температурой стойкости при испытаниях раскаленной петлей 850-960°C , категория их горения - ПВ-2. Введение антипиренов позволяет повысить категорию горения до ПВ-0. Трудногорючий поликарбонат применяется, например, при производстве корпусов электросчетчиков.
Стеклонаполнение : наиболее широко стеклонаполненный поликарбонат применяется в радиопромышленности и электронике при изготовлении деталей повышенной жесткости. Типичное содержание стекловолокна - 20-30%, за счет которого достигается прочность при растяжении - 100-130 МПа, несколько увеличивается теплостойкость (температура размягчения по Вика - 150-155оС).
Переработка: поликарбонат очень чувствителен к влаге. Содержание влаги больше 0,1-0,15%, вызывает гидролитическую деструкцию полимера. Рекомендуется для изготовления точных деталей, а также для компаундирования с АБС и ПБТ.
Поликарбонат Carbotex PC
Компания КОТЕС выпускает поликарбонат под торговой этой маркой в ассортименте
:
-прозрачный неармированный поликарбонат категории стойкости к горению ПВ-2
-трудногорючий поликарбонат категории ПВ-0
-цветные прозрачные и тонированные марки
-поликарбонат, армированный стекловолокном
Прозрачный материал имеет коэффициент светопропускания 88% и обладает высокой биосовместимостью
Материал выпускается различной вязкости: литьевой и экструзионный, включая марки, разрешенные к контакту с пищевыми продуктам, светостабилизированные (маркировка - UV), содержащие антиадгезионную добавку, облегчающую выемку из формы (MRA), светостабилизированные с антиадгезионной добавкой (UVR).
Полифениленсульфид REPRO
Полифениленсульфид (ПФС) является высокотехнологичным материалом из разряда, так называемых, суперконструкционных термопластов. Материал быстро кристаллизуется (степень кристалличности ~ 50%). ПФС применяется в автомобильной и авиационной промышленности, машиностроении, нефтяной и газовой промышленности, электротехнике и электронике, светотехнике и т.д. Он успешно заменяет не только другие пластики, но, также, реактопласты и металлы.
Практическое применение материала обеспечивается уникальным набором его свойств. Конструкционные марки ПФС содержат, помимо полимерной матрицы, стекловолокно (40-60%), минералы (50-60%) или стекловолокно и минералы вместе взятые (суммарно до 65%). Специальные марки содержат 20% и менее стекловолокна (экструзионные марки), 15-30% углеволокна (тепло- и электропроводящие марки), тефлон (антифрикционные марки).
Механические свойства: стандартные (стеклонаполненные и стекломинералонаполненные) марки ПФС характеризуются супержесткостью (прочность при растяжении - до 200 МПа, модуль упругости - до 22 000 МПа) в сочетании с ударопрочностью (до 50 кДж/м2 по Изоду без надреза и 10 кДж/м2 по Шарпи с надрезом) и стабильностью размеров при длительных нагрузках. Это позволяет применять материал при изготовлении полых изделий, находящихся под повышенным давлением, патронов электроламп, корпусных изделий, манжетных уплотнений, сложных конструкций с ребрами жесткости.
ПФС является одним из наиболее теплостойких термопластов. Изделия из данного материала могут работать постоянно в интервале температур от -600C до +2200С и выдерживать кратковременный нагрев до 260 -270оС.
Химическая и климатическая стойкость: полифениленсульфид обладает исключительной химической стойкостью, в том числе к автомобильному и авиационному топливу и горюче- смазочным материалам, кислотам, щелочам, детергентам и другим моющим средствам, а, также, стойкостью к гидролизу (водопоглощение ~ 0,02%). Низкий уровень водопоглащения (до 0,02%) позволяет использовать материал для изготовления различных деталей погружных насосов или деталей работающие во влажной среде.
Материал сохраняет химическую стабильность и при повышенных температурах, например при контакте с горячим воздухом или горюче-смазочными материалами в процессе эксплуатации двигателей.
Одним из уникальных свойств ПФС является его огнестойкость (категория ПВ-0) без введения каких бы то ни было добавок, что является дополнительным преимуществом использования материала в автомобилестроении, производстве авиационно-космической техники (детали интерьера самолетов и космических кораблей), нефтехимической и газовой промышленности и т.п..
Электрические свойства: по своей природе материал является прекрасным диэлектриком. Эти свойства сохраняются во всем диапазоне температур эксплуатации и при различной влажности. В то же время, при наполнении ПФС углеволокном можно получить электропроводящий материал (поверхностное сопротивление < 106 Ом) при одновременном улучшении его износостойкости, теплопроводности и сохранении жесткости.
Примеры практического применения:
Автомобилестроение: детали подкапотного пространства, воздуховсасывающей системы, насосов, вентилей автомобиля; топливные рамы и т.п.;
Авиационно-космическая техника: детали интерьера самолетов и космических кораблей;
Нефтехимическая и газовая промышленность: детали погружных насосов;
Шестерни, поршни и корпуса прецизионных насосов (для аппарата «искусственная почка», оборудования для автоматического проявления пленок и др.);
Бытовая техника: теплостойкие и нагруженные детали, посуда для микроволновых печей, детали фенов, электробритв и щипцов для завивки волос, детали кухонных процессоров;
Электротехника: теплостойкие детали электротехнического назначения, подложки микросхем, штекеры, переключатели, корпуса катушек, детали реле;
Электроника: имеет преимущества перед другими пластмассами из-за практического отсутствия ионных примесей;
Медицинская техника.
Композиция ПК-АБС Carbotex
Это композиция (сплав) поликарбоната с АБС-пластиком относится к ударопрочным аморфным полимерам. Наибольшее распространение материал получил в автомобильной промышленности. Он применяется для изготовления деталей интерьера и экстерьера, панели приборов, обрамления окон, облицовки передней двери и рамы ветрового стекла, горловина воздухозаборника, бампера, спойлера, решетки радиатора, колпаков колес, корпуса наружных зеркал, корпуса аккумуляторов, деталей автомобильной светотехники (например, рефлекторов фар). Кроме того, есть и другие области применения. Это корпусные детали бытовой и оргтехники: компьютеров, ноутбуков, принтеров, дисплеев, копировальных аппаратов, клавиатуры, мобильных телефонов, кассовых аппаратов. А так же корпуса линз, рефлекторов, электроинструменты, детали медицинского оборудования, спортивные товары
Такая специфика применения ПК/АБС обусловлена сочетанием преимуществ компонентов, входящих в композицию. Механические свойства - жесткость и прочность композиции - сравнимы с АБС и поликарбонатом (предел текучести при растяжении = 40-70 МПа), а стойкость к удару значительно выше, чем у АБС, что особенно эффективно проявляется при низких температурах. Ударопрочность композиции увеличивается с увеличением содержания поликарбоната.
Химическая и климатическая стойкость: композиция обладает стойкостью по отношению к спиртам, воде, растворам солей и маслам. Как и АБС-пластик материал пригоден для нанесения гальванического покрытия
Детали полученные из ПК/АБС более теплостойкие, чем АБС. Теплостойкость материала значительно увеличивается с увеличением содержания поликарбоната (со 110 до 140 оС). В среднем, материал выдерживает кратковременный нагрев без нагрузки до 145оС, с нагрузкой - до 110оС Максимальная температура длительной эксплуатации - до 100оС. Температура хрупкости: -50 оС.
Композиция является и хорошим диэлектриком. Электрическая прочность = 20-30 кВ/мм объемное сопротивление = 1016 Ом*см.
Вследствие низкого водопоглощения (0,2-0,7%) материал стоек к длительному воздействию погодных факторов.
Модификация ПК/АБС
Введение антипиренов (добавок, способствующих затуханию пламени) позволяет увеличить температуру стойкости композиции к испытанию раскаленной петлей до 960оС. Трудногорючие марки ПК/АБС имеют категорию стойкости к горению ПВ-0 и применяются при изготовлении корпусов электрической и бытовой техники (принтеры, копировальные машины и т.д.). Как правило, трудногорючие марки ПК/АБС несколько уступают стандартным маркам в ударопрочности и теплостойкости, но имеют лучшие диэлектрические свойства.
Введение в композицию стекловолокна (как правило 10-30%) увеличивает жесткость композиции (прочность при растяжении - до 130 МПа) и ее теплостойкость.
Материал перерабатывается значительно лучше, чем поликарбонат. Пресс-формы разработанные под композицию можно использовать для литья поликарбоната с АБС, а также полиметилметакрилата и других материалов, чья линейная усадка находится в диапазоне 0,4-0,7%. При вторичной переработке можно использовать рециклат с добавлением до 10-20% к первичному материалу без изменения физико-механических свойств полимера.
Олеся Пенкина
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ПЛАСТМАССЫ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОЙКОСТИ К ГОРЕНИЮ
ГОСТ 28157-89
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Срок действия с 01.07.90
до 01.07.95
Настоящий стандарт распространяется на пластмассы и устанавливает методы определения стойкости к горению при воздействии пламени газовой горелки и категории стойкости пластмасс к горению.
Стандарт не распространяется на пластмассы, которые коробятся или подвергаются усадке при воздействии пламени газовой горелки, и используются в строительстве, а также для оценки пожарной опасности пластмасс.
Термины, применяемые в стандарте, и их определения приведены в .
1.1. Отбор проб и метод изготовления образцов для испытаний должны быть указаны в научно-технической документации (НТД) на конкретный материал.
1.2. Испытания проводят на пяти образцах, имеющих форму брусков длиной (125±5), шириной 10-13 и толщиной 1-13 мм.
Примечания:
2. Размеры образца дляиспытаний указывают в НТД на материал.
1.3 Испытаниям подвергают образцы, изготовленные по одному методу, не имеющие вздутий, трещин, сколов, раковин, зазубрин, заусенцев и отверстий
Края образцов должны быть гладкими, радиус закругления углов не должен превышать 1,3 мм.
1.4. Испытания проводят для каждой марки материала, если она отличается от базовой показателем текучести расплава или содержанием и типом наполнителей, красителей или других модифицирующих добавок.
Лабораторный вытяжной шкаф или испытательная камера вместимостью около 1 м 3 , снабженная вытяжным устройством. После проведения каждого испытания вытяжной шкаф или испытательная камера должны тщательно вентилироваться. Стенки камеры должны быть выстланы алюминиевой фольгой, жестью или другими аналогичными материалами.
Универсальная горелка Бунзена с длиной патрубкаот 80 до100 мм и внутренним диаметром от 9,4 до 11,0 мм.
Лабораторный штатив с зажимами для крепленияобразцов в горизонтальном или вертикальном положениях.
Секундомер - по ГОСТ 5072. Допускается использование других типов секундомеров с погрешностью отсчета времени не более 0,5 с.
Экран из стальной сетки размерами 125´ 125 мм. Диаметр проволоки от 0,40 до 0,45 мм, размер ячейки 1,2 мм по ГОСТ 3826 .
Гигроскопическая хирургическая вата - по ГОСТ 5556.
Газ - технический метан.
при температуре (23±2)°С и относительной влажности (50±5) % в течение 88 ч по ГОСТ 12423;
при температуре (70±1)°C в течение 168 ч, после чего их охлаждают в эксикаторе над безводным хлористым кальцием в течение 4 ч при температуре (23±2)°С.
В случае разногласий кондиционирование проводят при температуре 23°С и (50±5) % относительной влажности.
3.2. На образцы, испытываемые по методу А, наносят метки перпендикулярно к оси образца на расстоянии 25 и 100 мм оттогоконца образца, который будет подвергнут воздействию пламени.
3.3. Штатив с зажимом для крепления образцов и горелку помещают в испытательную камеру или лабораторный вытяжной шкаф.
3.4. При испытании по методу А образец закрепляют в зажиме за конец, наиболее удаленный от метки 25 мм, и располагают таким образом, чтобы его продольная ось находилась в горизонтальном положении, а поперечная ось - под углом 45° к горизонтали.
Установка для испытания на горение горизонтально закрепленного образца
1 - металлическая (проволочная) сетка; 2 - образец; 3 - горелка
Черт. 1
Установка для испытания на горение вертикально закрепленного образца
1 - образец; 2 - горелка; 3 - вата
Черт. 2
Под образцом на расстоянии (9,5±0,5) мм от его нижней кромки в зажиме горизонтально закрепляют проволочную сетку таким образом, чтобы положение свободного конца образца совпало с краем сетки. Испытания образца проводят на установке в соответствии с .
3.5. При испытании по методу Б образец закрепляют в зажиме так, чтобы его продольная ось располагалась вертикально и нижний конец находился на расстоянии 300 мм от слоя гигроскопической хирургической ваты площадью 50´ 50 мм и толщиной 6мм.Испытание образца проводят на установке в соответствии с .
3.6. Газовую горелку, находящуюся в вертикальном положении на расстоянии не менее 150 мм от образца, зажигают и регулируют так, чтобы высота голубого пламени с желтым кончиком была (25±1) мм для метода А и (20±1) мм для метода Б. Подачу воздуха регулируют до тех пор, пока не исчезнет желтый кончик пламени. Высоту пламени измеряют еще раз и при необходимости корректируют.
4.1. Метод А.
4.1.1. Сущность метода заключается в определении скорости распространения пламени по горизонтально закрепленному образцу.
Горизонтально закрепленные образцы по стойкости к горению относят к категории ПГ (пламя горелки является источником воспламенения горизонтально закрепленного образца).
4.1.2. Пламя горелки подносят к нижней кромке свободного конца образца. Центральная ось патрубка горелки должна находиться в той же вертикальной плоскости, что и продольная ось образца, и под углом 45° к горизонтали. Пламя подносят на 30с без изменения положения горелки так, чтобы торец образца был погружен в пламя на глубину около 6,5 мм, и затем удаляют от образца.
4.1.3. Если образец сгорает до метки 25 мм менее чем на 30 с, то горелку удаляют от образца, как только пламя достигает метки 25 мм.
4.1.4. Если образец продолжает гореть после удаления горелки, то фиксируют время t (с) горения образца между метками и рассчитывают скорость горения v (мм/мин).
4.1.5. Если фронт пламени распространяется от метки 25 мм,но не достиг метки 100 мм, фиксируют время горения и длину L (мм) поврежденной части образца между меткой 25 мм и местом на образце, до которого распространился фронт пламени.
4.2.1. Сущность метода заключается в определении времени горения и тления вертикально закрепленного образца. По стойкости к горению вертикально закрепленные образцы относят к категориям ПВ-0, ПВ-1, ПВ-2 (пламя горелки является источником воспламенения вертикально закрепленного образца) в соответствии с .
4.2.2. Пламя горелки подносят к центру свободного конца образца на 10 с. Затем горелку удаляют от образца не менее чем на 150 мм и регистрируют время горения образца. Когда горение образца прекратится, пламя подносят к образцу повторно. Через 10 с пламя снова удаляют от образца и регистрируют время горения и тления.
4.2.3. Если при горении образца наблюдается падение расплавленных и горящих частиц материала, то горелку следует установить под углом 45° и сместить ее от центра влево или вправо по ширине образца, чтобы исключить попадание капель материала в горелку. Расстояние между нижним концом образца и концом патрубка горелки во время испытания следует поддерживать равный 10 мм.
4.2.4. Во время испытания следует фиксировать следующие показатели:
1) время горения t 1 после первого приложения пламени к образцу;
2) время горения t 2 после второго приложения пламени к образцу;
3) время тления t 3 после второго приложения пламени;
4) число образцов, сгоревших до зажима;
5) наличие горящих капель или частиц, которыезажигают гигроскопическую хирургическую вату под образцом.
4.2.5. По результатам испытаний определяют категорию горючести материала.
4.2.5.1. Материалы, отнесенные к категории ПВ-0, должны удовлетворять следующим требованиям:
1) время горения образца не должно превышать 10 с после каждого приложения пламени;
2) суммарное время горения серии из пяти образцов после двукратного приложения пламени не должно превышать 50 с;
4) гигроскопическая хирургическая вата, находящаяся на расстоянии 300 мм под образцом, не должна воспламеняться падающими частицами вещества;
5) ни один образец не должен гореть и тлеть более 30 с после второго удаления пламени.
4.2.5.2. Материалы, отнесенные к категории ПВ-1, должны удовлетворять следующим требованиям:
2) суммарное время горения пяти образцов после двукратного приложения пламени не должно превышать 250 с;
3) ни один из образцов не должен гореть или тлеть до зажима;
4) гигроскопическая хирургическая вата, находящаясяна расстоянии 300 мм под образцом, не должна воспламеняться падающими частицами вещества;
5) ни один образец не должен гореть и тлеть более 60 с после второго удаления пламени.
4.2.5.3. Материалы, отнесенные к категории ПВ-2, должны удовлетворять следующим требованиям:
1) время горения образца не должно превышать 30 с после каждого приложения пламени;
2) суммарное время горения серии из пяти образцов после двукратного приложения пламени не должно превышать 250 с;
3) ни один из образцов не должен гореть или тлеть до зажима;
4) допускается воспламенение гигроскопической хирургической ваты, находящейся на расстоянии 300 мм под образцом, падающими частицами вещества от поджигаемого образца;
5) ни один образец не должен гореть и тлеть более60 с после второго удаления пламени.
4.2.6. Если хотя бы один образец из пяти не удовлетворяет требованиям , испытания повторяют еще на пяти образцах. Если хотя бы один образец последних пяти не удовлетворяет требованиям , то испытания проводят по методу А.
5.1. Скорость горения v, мм/мин, каждого образца, испытанного по методу А, вычисляют по формуле
где L - длина сгоревшей части, мм;
t - время горения, с.
5.2. Для каждого образца, испытанного по методу Б, вычисляют суммарное время горения t Г, с, после двукратного приложения пламени по формуле
t Г = t 1 + t 2 (2)
5.3. Суммарное время горения t СГ, с, пяти образцов после двукратного приложения пламени вычисляют по формуле
(3)
5.4. Время горения и тления t ГТ, с, для каждого образца после второго приложения пламени вычисляют по формуле
t ГТ = t 2 + t 3 (4)
5.5. Результаты наблюдений и вычислений оформляют протоколам, в котором указывают:
наименование, марку материала, номер серии;
способ и режим изготовления образцов;
размеры образцов;
условия кондиционирования образцов;
обозначение стандарта и метод испытания;
время горения после первого приложения пламени t 1 ;
время горения после второго приложения пламени t 2 ;
время тления после второго приложения пламени t 3 ;
суммарное время горения одного образца t Г;
длину сгоревшей части одного образца L ;
суммарное время горения серии из пяти образцов t СГ;
скорость горения v ;
наличие образцов, прогоревших до зажима;
наличие падающих частиц, зажигающих вату.
|
Термин |
Определение |
|||
|
Пламя |
Зона горения в газовой фазе с видимым излучением |
|||
|
Тление |
Беспламенное горение материала |
|||
|
Горение |
Экзотермическая реакция окисления вещества, сопровождающаяся, по крайней мере, одним из трех факторов: пламенем, свечением, выделением газа |
|||
|
Возгорание |
Начало горения под действием источника зажигания |
|||
|
Воспламенение |
Начало пламенного горения под действием источника зажигания |
|||
|
Пожарная опасность материала |
Свойство материала, способствующее возникновению опасных факторов пожара и развитию пожара |
|||
|
Скорость распространения пламени |
Расстояние, пройденное фронтом пламени в единицу времени |
|||
|
Стойкость к горению |
Способность материала противодействовать пламени Суммарное время горения серии из пяти образцов t СГ , с |
< 50 |
< 250 |
< 250 |
Время горения и тления образца после второго приложения пламени t ГТ , с |
< 30 |
< 60 |
< 60 |
|
Образцы, прогоревшие до зажима |
- |
- |
- |
|
Горящие капли, зажигающие вату |
- |
- |
+ |
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16.06.89 № 1698
2. Срок проверки- 1995 г.
Периодичность проверки-5 лет
3. Стандарт соответствует Публикации МЭК 707 в части воздействия пламени горелки
4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Изобретение относится к конструкционным композиционным материалам на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), используемым для промышленного производства огнестойких изделий широкого назначения методом прессования. Огнестойкий материал содержит сверхвысокомолекулярный полиэтилен, взятый в порошкообразном виде с размером частиц порошка 20-50 мкм и с молекулярной массой от 1,0 до 25,0 млн, и полифосфат аммония с размером частиц порошка не более 10 мкм и степенью полимеризации не менее 1200. При этом материал создан путем сухого перемешивания смеси взятых в порошкообразном виде СВМПЭ и полифосфата аммония при следующем соотношении компонентов, мас.%: сверхвысокомолекулярный полиэтилен - 80, полифосфат аммония - 20. Полученный огнестойкий материал характеризуется категорией огнестойкости ПВ-0 и обеспечивает уменьшение степени горючести конструкционным композиционным материалам. 1 табл.
Изобретение относится к конструкционным композиционным материалам на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), используемым для промышленного производства огнестойких изделий широкого назначения методом прессования.
Известен полимерный материал с пониженной горючестью, используемый для изготовления деталей теле-, радио- и светотехники и изделий электротехнического назначения и включающий в себя гексабромциклогексан - 4,0-12,0%; трехокись сурьмы 2,0-6,0%; термостабилизатор 1,7-3,5%, остальное полипропилен (патент РФ №2079521, публикация 1997 г.).
Формование изделий из известного материала затруднено из-за большого содержания наполнителя.
Известен состав для теплозащитных покрытий, включающий фосфаты аммония (степень полимеризации менее 10), хлорсульфированный полиэтилен, толуол, терморасширяющийся графит, окись цинка, окись магния, стеариновую кислоту и дифенилгуанидин (патент РФ №2186813, публикация 2002 г.), причем хлорсульфированный полиэтилен и толуол приготавливаются в виде раствора, что непригодно для переработки порошкообразного СВМПЭ.
Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание огнестойкого материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена с категорией огнестойкости ПВ-0.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.
Огнестойкий материал содержит в качестве компонентов матрицы сверхвысокомолекулярный полиэтилен и полифосфат аммония, при этом матрица создана путем сухого перемешивания смеси взятых в порошкообразном виде сверхвысокомолекулярного полиэтилена с размером частиц порошка 20-50 мкм и с молекулярной массой от 1,0 до 25,0 млн и полифосфата аммония с размером частиц порошка не более 10 мкм и степенью полимеризации не менее 1200, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
сверхвысокомолекулярный полиэтилен - 80
полифосфат аммония - 20.
Огнестойкий композиционный материал получается методом сухого перемешивания компонент в порошкообразном виде на трехлопастном смесителе, при скорости перемешивания не менее 2400 об/мин. Время перемешивания 10-15 мин.
Огнестойкость материала на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) в зависимости от степени полимеризации полифосфата аммония оценивалась по ГОСТ 28157-89. Для этого в порошкообразном виде приготавливались смеси СВМПЭ с массой 7,3 млн (известно, что свойства сверхмолекулярного полиэтилена с молекулярной массой в пределах от 1,0 до 25,0 млн (промышленные марки) одинаковы; поэтому выбранное Заявителем значение в 7,3 млн обладает теми же свойствами), (ф.Ticona) с 5% соответствующей добавки. Из этих смесей были приготовлены стержни длинной 130 мм, диаметром 8 мм, которые и вносились затем вертикально в открытое пламя. В таблице приведены характеристики горения и огнестойкости сырья СВМПЭ, там же приведены категории огнестойкости (по ГОСТ 28157-89).
Таблица. Характеристики горения и категории огнестойкости (по ГОСТ 28157-89) образцов СВМПЭ с использованием огнестойких добавок типа полифосфат аммония разной степени полимеризации.
Наиболее высокая степень полимеризации для полифосфата аммония, которая была получена: n=1200.
Из таблицы также видно, что для достижения необходимой степени перемешивания порошкообразных компонент рассматриваемых смесей размеры частиц полифосфата аммония должны быть не более 10 мкм, в то время как у частиц СВМПЭ (независимо от его молекулярной массы) не более 20-50 мкм.
С другой стороны, с увеличением n - степени полимеризации полифосфата аммония от 14 до 1200 - содержание Р205 (а следовательно, и фосфора в частице, контактирующей с частицей СВМПЭ) растет от 45-50 до 72,5 (%; мол.), а это характеризует эффективность частиц материала, что и выражается в уменьшении степени горючести всей смеси.
Полученные результаты показывают, что образцы СВМПЭ без добавок воспламеняются в пламени и горят коптящим пламенем, образуя горящие падающие капли. Введение в СВМПЭ рассмотренных добавок полифосфата аммония уменьшают степень горючести - нет горящих капель материала и нет копоти. Однако категория огнестойкости ПВ-0 (по ГОСТ 28157-89) была получена только в случае, если полифосфат аммония имел степень полимеризации не менее 1200.
Огнестойкий материал, содержащий в качестве компонентов полиэтилен и фосфат аммония, отличающийся тем, что в качестве полиэтилена материал содержит сверхвысокомолекулярный полиэтилен, взятый в порошкообразном виде с размером частиц порошка 20-50 мкм и с молекулярной массой от 1,0 млн до 25,0 млн, а в качестве фосфата аммония материал содержит полифосфат аммония с размером частиц порошка не более 10 мкм и степенью полимеризации не менее 1200, при этом материал создан путем сухого перемешивания смеси взятых в порошкообразном виде сверхвысокомолекулярного полиэтилена и полифосфата аммония при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Похожие патенты:
Изобретение относится к силиконовым композициям, способным к долговечному прилипанию к текстилям и обеспечивающим получение огнестойкости. .
