燃烧实验

燃烧实验

实验目的

了解高分子材料水平燃烧和垂直燃烧实验的基本原理。

掌握高分子材料材料水平燃烧和垂直燃烧的方法。

实验原理

水平燃烧：试样在持续施加规定火焰30s后，自行燃烧，记录下试样从开始端25mm处计时，一直到100mm处时的时间，观察试样在燃烧时的行为表现，是否平稳燃烧，有无熔滴滴落，炭层有无和炭层厚度。

垂直燃烧：试样在持续施加规定火焰10s后，自行燃烧，记录

下试样从开始端一直燃烧到熄灭时的时间，观察试样在燃烧时的行

为表现，是否平稳燃烧，有无熔滴滴落，炭层有无和炭层厚度。

实验原料

PP/PE共混物

试样表面应清洁、平整、光滑、没有影响燃烧行为的缺陷，如气

泡，裂纹，飞边和毛刺等。

试样尺寸长125±5mm，宽13±0.3mm，厚4.2mm。

水平法每组三根试样，垂直法每组五根试样

实验仪器

CZF-3型水平垂直燃烧测定仪

实验步骤

1.按下面的图在距离试样25mm和100mm处用红笔画线。

2.先进行水平燃烧测试，用试样夹夹住试样，夹持的方位为：试样与纵轴平行，与横轴倾斜45°角。

3.在试样下方约300mm处放上一个水盘。

4.点着本生灯并调节火焰，使灯管在垂直位置时，产生20mm高的兰色火焰，并将本生灯倾斜45°。

5.点火加热30s后，本生灯自动后移，试样自行燃烧。

6.当试样烧到25mm时，按下计时控制键，当燃烧到100mm时，停止计时，记录燃烧时间，燃烧现象。

7.重复水平燃烧实验3次。

8.开始进行垂直燃烧实验，将处理好的试样夹到垂直夹具上。

9.火焰加热10s，其他的步骤和水平燃烧相同。重复垂直燃烧实验5次。

实验数据记录

表1 水平燃烧实验记录

序号宽mm 厚mm 燃烧时间s 火焰加热时间s

1 10.10 4.20 222.7 30

2 10.10 4.25 207.7 30

3 10.10 4.20 215.5 30

水平燃烧的燃烧速度：

V=60L/t

V1=60*75/222.7=20.20 mm/min

V2=60*75/207.7=21.67 mm/min

V3=60*75/215.5=20.88 mm/min

V=（V1 +V2 +V3）/3=（20.20+21.67+20.88）/3 mm/min=20.92 mm/min

表2 垂直燃烧实验记录

序号宽mm 厚mm 火焰加热时间s 燃烧时间s

1 12.65 3.20 10 持续燃烧

2 12.60 3.15 10 71.8 28。5

3 12.55 3.15 10 76 21

4 12.60 3.2

5 10 持续燃烧

5 12.60 3.30 10 持续燃烧

结果和讨论

PP/PE共混物燃烧性能为FH—3—20.9mm/min

ABS燃烧新能不能用垂直法分级

1. 试样表面应清洁、平整、光滑、没有影响燃烧行为的缺陷，气泡，裂纹，飞边和毛刺可以影响材料与氧气的接触面积，在材料被点燃时会加快或减慢燃烧速度，影响燃烧时间。

2.在试样下方放上一盘水的作用是防止燃烧落下的熔滴继续燃烧，但是下方产生了大量的水蒸汽，影响环境湿度，也会对燃烧实验产生影响。

3.试样放置时倾斜45°，所得到的燃烧结果重复性好，点燃用的火焰也是要倾斜45 °，防止本生灯被落下的熔滴熄灭，中断实验。

4.材料在燃烧过程中产生了炭层，炭层具有隔热的作用，可以防止火势的继续蔓延。阻燃填料中有一部分就是根据使聚合物在高温下产生炭层的机理，来有效的让易燃材料在不改变或很少影响其使用性能的情况下大大的提高材料的氧指数，从而易燃材料成为了阻燃材料。

5.对于给定的材料，如果材料很容易被点着，很适合燃烧，那么应该选用水平燃烧实验，如果材料不是那么容易点着，那么只能用垂直燃烧实验。

6.厚度或密度不同的原材料试样，或各向异性材料试样，还有各材料中的添加剂种类不同，这些材料的燃烧实验结果都不能相互比较，因为如果作比较的材料的前提条件不一致，那么实验所得的数据便没有可比性，无法作为判断材料谁的性质更好的标准。当实验的条件和材料的前提条件（形状尺寸、温度和密度等）都一样时，实验数据便可以用来比较材料的性能。对于材料的前提条件（形状尺寸、温度和密度等）不一样时提出氧指数概念，氧指数越大越不容易燃烧。