氧指數(shù)測定儀如何實驗測定值?氧指數(shù)測定儀是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2406規(guī)定的技術(shù)要求研制的新型號產(chǎn)品。 氧指數(shù)測定儀是用來測定聚合物燃燒過程中所需要氧的體積百分比,聚合物氧指數(shù)值是在該物質(zhì)引燃后,保持燃燒50mm長或燃燒時間為180s時所需要的氧、氮混合氣流中,剛好維持式樣燃燒所需的氧濃度(亦稱氧指數(shù))。
氧指數(shù)測定儀原理是根據(jù)聚合物的氧指數(shù)與其燃燒時的成炭率、比燃燒焓及元素組成等因素有關(guān),可按下述諸術(shù)計算:
1.按成炭率計算
1974年P(guān).W.Wan Krevelen在大量試驗基礎(chǔ)上,提出了不含鹵高聚物L(fēng)OI與成炭率的下述線性關(guān)系:
LOI=(17.5+0.4CR)/100
式中CR——高聚物加熱至85℃時的成炭率(%)
高聚物的CR值具有基團(tuán)加和性,是分子中各基團(tuán)對成炭率貢獻(xiàn)的總和,如下式所示:
CR= (CFT)i×1200/M
式中M——高聚物結(jié)構(gòu)單元的摩爾質(zhì)量(g/mol)
CFT——每摩爾結(jié)構(gòu)單元的成炭量與碳的摩爾質(zhì)量(12g/mol)之比,即每摩爾結(jié)構(gòu)單元的成炭量中所含碳物質(zhì)的量高聚物中的不同基團(tuán)的CFT值可在專門的手冊中查得。
2.按比燃燒焓計算
很多高聚物的燃燒焓、氧化焓及起始分解溫度與它們的LOI間存在一定的對應(yīng)關(guān)系,特別是一些高聚物的LOI的倒數(shù)與它們的燃燒焓/氧化焓比值之間具有較好的線性關(guān)系。LOI可按下式計算:
LOI=-8×103/△ghb=-8×103M/△mHb(1式)
式中△ghb——高聚物比燃燒焓(J/g)
△mHb——高聚物結(jié)構(gòu)單元的摩爾燃燒焓(J/mol)
M——高聚物結(jié)構(gòu)單元的摩爾質(zhì)量(g/mol)
但上式對C/O或C/N物質(zhì)的量之比小于6的高聚物不適用△mHb可根據(jù)燃燒產(chǎn)物(CO2和H2O)的生成焓及被燃燒高聚物的生成焓求的,也可根據(jù)高聚物燃燒需氧量按下式計算。
△mHb=-4.35×105mo(2式)
式中mo——高聚物結(jié)構(gòu)單元燃燒需氧量(mol/mol)
合并1式和2式得:LOI=1.84×10-2M/m
注:△ghb值越?。慈紵龝r放出的熱量越大)或mo值越大的高聚物,其LOI值越低。
氧指數(shù)測定儀用于判斷材料在空氣中與火焰接觸時燃燒的難易度,適用于均質(zhì)固體材料、層壓材料、軟片和薄膜材料。