《阻燃材料與技術(shù)》課件 第11講 阻燃性能測(cè)試方法及分析技術(shù)

《阻燃材料與技術(shù)》第11章

阻燃性能測(cè)試方法及分析技術(shù)第11章阻燃性能測(cè)試方法及分析技術(shù)本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)：教學(xué)要求：掌握熱分析、點(diǎn)燃性、可燃性、生煙性、隔熱性、毒性和腐蝕性等測(cè)試方法的工作原理、測(cè)試參數(shù)和應(yīng)用范圍重點(diǎn)與難點(diǎn)：運(yùn)用各項(xiàng)阻燃性能測(cè)試評(píng)價(jià)材料的阻燃性能，掌握各項(xiàng)阻燃性能測(cè)試參數(shù)的計(jì)算方法。11.1熱分析11.2點(diǎn)燃性和可燃性測(cè)試目錄：11.3火焰?zhèn)鞑バ阅軠y(cè)試11.4熱釋放測(cè)試11.5生煙性測(cè)試11.6燃燒產(chǎn)物毒性和腐蝕性測(cè)試11.7耐火性測(cè)試11.8導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試11.1熱分析11.1熱分析熱重（Thermogravimetric，TG）分析是以等溫加熱或以恒定升溫速率加熱樣品材料，以觀察在恒溫條件下加熱或在一定加熱速率條件下加熱樣品時(shí)的失重行為和規(guī)律。11.1.1熱重分析11.1熱分析TG曲線是以樣品重量分?jǐn)?shù)（W）對(duì)溫度（T）的曲線來(lái)表示，曲線的縱坐標(biāo)為樣品重量分?jǐn)?shù)，橫坐標(biāo)為溫度，單位為熱力學(xué)溫度（K）或攝氏溫度（℃）。曲線中AB階段，即質(zhì)量保持基本不變的部分叫作平臺(tái)，BC部分可稱為臺(tái)階；曲線陡降處為樣品失重區(qū)，平臺(tái)區(qū)為樣品的熱穩(wěn)定區(qū)。11.1.1熱重分析11.1熱分析DTG曲線是以物質(zhì)的質(zhì)量變化速率（dm/dt）對(duì)溫度T（或時(shí)間t）作圖，又稱為微分曲線，表示不同溫度或不同時(shí)間下試樣的質(zhì)量變化率。DTG曲線的峰頂為dm/dt=0，對(duì)應(yīng)于TG曲線的拐點(diǎn)，即失重速率的最大值；DTG曲線上的峰數(shù)對(duì)應(yīng)于TG曲線上的臺(tái)階數(shù)，即失重的次數(shù)；DTG曲線的峰面積正比于失重量，可用于計(jì)算失重量。DTG曲線可獲取樣品的起始分解溫度、峰值分解溫度、分解終止溫度，能有效區(qū)分反應(yīng)階段和分析各熱解階段質(zhì)量損失和分解機(jī)理。11.1.1熱重分析11.1熱分析差熱分析（DifferentialThermalAnalysis，DTA）是在程序控制溫度下測(cè)量樣品與參比物之間的溫度差和溫度之間關(guān)系的熱分析方法。差示掃描量熱法（DifferentialScanningCalorimetry，DSC）是在程序控制溫度下測(cè)量保持樣品與參比物溫度恒定時(shí)輸入樣品和參比物的功率差與溫度的關(guān)系的分析方法。11.1.２

差熱分析及差示掃描量熱法熱流型DSC示意圖功率補(bǔ)償型型DSC示意圖11.1熱分析DTA和DSC曲線共同特點(diǎn)是在溫度或時(shí)間軸上的吸放熱峰與物質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，可用于獲取多種熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)，是阻燃材料常規(guī)測(cè)試和基本研究手段。物性分析玻璃化轉(zhuǎn)變溫度熔融溫度結(jié)晶轉(zhuǎn)變溫度結(jié)晶度結(jié)晶速率添加劑含量熱化學(xué)數(shù)據(jù)（如比熱容、熔化熱、分解熱、蒸發(fā)熱、結(jié)晶熱、溶解熱、吸附與解吸熱、反應(yīng)熱等）相對(duì)分子質(zhì)量11.1.２

差熱分析及差示掃描量熱法11.1熱分析玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測(cè)定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是指非晶態(tài)材料中的聚合物鏈獲得足夠熱能進(jìn)行顯著平移運(yùn)動(dòng)的臨界溫度，具有類液體或橡膠態(tài)的特征。左圖為DTA和DSC曲線測(cè)定Tg圖，圖中Tg在曲線上顯示為臺(tái)階，一般用曲線前沿切線與基線的交點(diǎn)A或用中點(diǎn)B，個(gè)別情況也有用交點(diǎn)C。11.1.２

差熱分析及差示掃描量熱法11.1熱分析結(jié)晶行為分析結(jié)晶溫度（Tc）是指熔融的無(wú)定型材料在降溫過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)榫w材料的溫度，表現(xiàn)為放熱峰；熔融溫度（Tm）是指升溫時(shí)材料由固體晶體向液體無(wú)定型態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度，表現(xiàn)為吸熱峰。11.1.２

差熱分析及差示掃描量熱法11.2點(diǎn)燃性和可燃性測(cè)試11.2點(diǎn)燃性和可燃性測(cè)試燃點(diǎn)表示在規(guī)定條件下一種物質(zhì)與空氣形成可燃性混合物且持續(xù)燃燒的能力，是評(píng)價(jià)物質(zhì)易燃性和可燃性的常用分析手段。11.2.1固體燃點(diǎn)測(cè)試根據(jù)ASTMD92、GB/T3536和GB/T267-88的方法，可以用下式將觀察燃點(diǎn)修正到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101.3kPa）。式中：Tc為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓燃點(diǎn)，℃；T0為觀察燃點(diǎn)，℃；p為環(huán)境大氣壓，kPa。本公式精確地修正僅限在大氣壓為98.0~104.7kPa范圍之內(nèi)，結(jié)果修正至整數(shù)，以℃為單位?？死锓蛱m開口杯測(cè)定儀測(cè)試11.2點(diǎn)燃性和可燃性測(cè)試水平垂直燃燒試驗(yàn)是應(yīng)用最廣泛的塑料材料可燃性測(cè)試方法，根據(jù)燃燒速度、燃燒時(shí)間、抗滴能力以及滴落物是否燃燒等區(qū)分材料可燃性的程度。水平垂直燃燒試驗(yàn)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有UL94、IEC60695-11、GB/T2408、ISO1210和ISO12992等。11.2.2水平垂直燃燒試驗(yàn)水平燃燒試驗(yàn)法

火焰前端超過(guò)100mm標(biāo)線的HB級(jí)判定條件表判定條件燃燒速率阻燃等級(jí)樣品厚度3.0～13.0mm≤40mm/minHB樣品厚度＜3.0mm≤75mm/minHB水平燃燒測(cè)試通過(guò)燃燒長(zhǎng)度和線性燃燒速率將材料分為HB、HB40和HB75三個(gè)等級(jí)。11.2點(diǎn)燃性和可燃性測(cè)試11.2.2水平垂直燃燒試驗(yàn)垂直燃燒試驗(yàn)法垂直燃燒測(cè)試通過(guò)測(cè)量余焰和余輝時(shí)間（觀察材料是否自熄）、燃燒程度和燃燒顆粒的滴落情況來(lái)評(píng)價(jià)材料垂直燃燒性能。UL94垂直燃燒判定條件表評(píng)定項(xiàng)目級(jí)別V0V1V2單個(gè)試樣的余焰時(shí)間（t1，t2）≤10s≤30s≤30s任一狀態(tài)調(diào)節(jié)的一組試樣的總余焰時(shí)間tf≤50s≤250s≤250s第二次施加火焰后單個(gè)試樣余焰時(shí)間加余輝時(shí)間（t2+t3）≤30s≤60s≤60s余焰或余輝是否燃至夾持夾具否否否燃燒顆?；虻温湮锸欠褚济藁▔|否否是11.2點(diǎn)燃性和可燃性測(cè)試氧指數(shù)亦稱極限氧指數(shù)（LimitingOxygenIndex，LOI），是指在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，試樣在氧氣和氮?dú)饣旌蠚怏w中剛好維持燃燒（有焰燃燒）所需的最低氧氣濃度。11.2.3氧指數(shù)測(cè)試試驗(yàn)判定中以氧所占的體積百分?jǐn)?shù)的數(shù)值表示，即在材料樣品引燃后，能保持燃燒50mm長(zhǎng)或燃燒時(shí)間3min時(shí)所需要的氧、氮混合氣體中氧的體積百分比濃度。式中：[O2]、[N2]分別為氧氣和氮?dú)獾捏w積流量。11.3火焰?zhèn)鞑バ阅軠y(cè)試11.3火焰?zhèn)鞑バ阅軠y(cè)試隧道燃燒法用于測(cè)定建材（包括固體塑料）的火焰?zhèn)鞑ニ俾省０碅STME84規(guī)定，試樣置于鋼槽頂下并由槽內(nèi)壁支持，在槽中形成一平頂，點(diǎn)燃試樣后，根據(jù)火焰通過(guò)窗口的時(shí)間估計(jì)火焰?zhèn)鞑ニ俾?，以窗口距離對(duì)火焰通過(guò)窗口的時(shí)間作圖。11.3.1隧道燃燒法隧道法測(cè)試結(jié)果的表達(dá)方式為火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)（FrameSpreadIndex，F(xiàn)SI）。火焰?zhèn)鞑ブ笖?shù)是以火焰?zhèn)鞑サ木嚯x與燃燒時(shí)間作一曲線圖，得到火焰?zhèn)鞑ニ俣惹€。11.3.2隧道燃燒法11.3火焰?zhèn)鞑バ阅軠y(cè)試材料燃燒性能等級(jí)與分級(jí)判據(jù)燃燒等級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)A級(jí)FSI≤25且SDR＜75B級(jí)25＜FSI≤75且SDR＜75C級(jí)75＜FSI≤200且SDR＜75隧道法測(cè)試中選取水泥板和紅橡木地板作為標(biāo)定物，其中水泥板被定義為0FSI，紅橡木地板被定義為100FSI。FSI值越小的材料，火災(zāi)危險(xiǎn)性越低。若AT≤29.718m·min，則FSI=0.5151AT；若AT>29.718m·min，則FSI=4900/(195-AT)。輻射面板法是實(shí)驗(yàn)室使用最廣泛的火焰?zhèn)鞑バ阅軠y(cè)定方法之一。輻射板火焰蔓延測(cè)試儀通過(guò)燃?xì)鉄彷椛浒鍖?duì)建筑材料（ASTME162）及泡沫塑料（ASTMD3675）的表面可燃性進(jìn)行測(cè)試。11.3.2輻射面板法11.3火焰?zhèn)鞑バ阅軠y(cè)試輻射板火焰蔓延測(cè)試結(jié)果為火焰蔓延指數(shù)，由火焰蔓延和熱量散發(fā)等因素決定?；鹧?zhèn)鞑ブ笖?shù)Is是火焰?zhèn)鞑ヒ蛩谾s與放熱因素Q的乘積。式中：Q為放熱因素；C為單位換算常數(shù)；T為被試件溫度-時(shí)間曲線上與石棉水泥標(biāo)定試件溫度-時(shí)間曲線上熱電偶測(cè)得的最大溫度差；β為設(shè)備常數(shù)，約40℃/kW；由ASTME162法測(cè)得的一般材料的Is，也是介于0至200之間。11.4熱釋放測(cè)試11.4熱釋放測(cè)試錐形量熱儀主要由燃燒室、載重臺(tái)、氧分析儀、煙測(cè)量系統(tǒng)、通風(fēng)裝置及有關(guān)輔助設(shè)備等六部分組成，由錐形量熱儀獲得燃燒參數(shù)主要包括熱釋放速率、總釋放熱、有效燃燒熱、點(diǎn)燃時(shí)間、生煙速率和質(zhì)量損失速率等。11.4.1錐形量熱儀測(cè)試法錐形量熱儀法具有參數(shù)測(cè)定值受外界因素影響小、與大型實(shí)驗(yàn)結(jié)果相關(guān)性好等優(yōu)點(diǎn)，被應(yīng)用于材料的燃燒性能評(píng)價(jià)及火災(zāi)危險(xiǎn)性分析。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有GB/T16172、ISO5660-1、BS476和ASTME1354等。11.4熱釋放測(cè)試11.4.1錐形量熱儀測(cè)試法錐形量熱儀是以氧消耗原理為基礎(chǔ)的新一代材料燃燒性能測(cè)定儀。氧耗原理是指物質(zhì)完全燃燒時(shí)每消耗單位質(zhì)量的氧所產(chǎn)生的熱量基本相同，即氧耗燃燒熱（E）基本相同。測(cè)試原理耗氧燃燒熱是根據(jù)完全燃燒反應(yīng)過(guò)程計(jì)算的，而在實(shí)際火災(zāi)中空氣的流通量常常受到限制，燃燒反應(yīng)過(guò)程往往為不完全燃燒反應(yīng)。因此，用耗氧燃燒熱平均值計(jì)算的熱量同實(shí)際可能產(chǎn)生的熱量會(huì)有差別。特別是，當(dāng)空氣不足時(shí)，如室內(nèi)火災(zāi)處于通風(fēng)控制階段，材料的實(shí)際燃燒熱與該耗氧燃燒熱平均值存在較大偏差。11.4熱釋放測(cè)試11.4.1錐形量熱儀測(cè)試法測(cè)試參數(shù)點(diǎn)燃時(shí)間：在一定的加熱器熱流輻射強(qiáng)度下（0~100kW/m2），用一定的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)燃火源，樣品從暴露于熱輻射源開始到表面出現(xiàn)持續(xù)點(diǎn)燃現(xiàn)象為止的時(shí)間，就是樣品在設(shè)定的輻射功率下的點(diǎn)燃時(shí)間。熱釋放速率（HeatRealeseRate，HRR）平均熱釋放速率（MeanHeatReleaserate，MHRR）：平均熱釋放速率值與截取的時(shí)間有關(guān)，從燃燒起始至熄滅期間的平均熱釋放速率表示總的平均熱釋放速率。峰值熱釋放速率（PeakHeatReleaserate，PHRR）：PHRR的大小表征了材料燃燒時(shí)的最大熱釋放程度，一般材料燃燒過(guò)程中有一處或兩處峰值，其初始的最大峰值往往代表材料的典型燃燒特性?；馂?zāi)性能指數(shù)（FirePerformanceIndex，F(xiàn)PI）：點(diǎn)燃時(shí)間同峰值熱釋放速率的比值。11.4熱釋放測(cè)試質(zhì)量損失速率（MassLossRate，MLR）：燃燒樣品在燃燒過(guò)程中質(zhì)量隨時(shí)間的變化率，它反應(yīng)了材料在一定火強(qiáng)度下的熱裂解、揮發(fā)及燃燒程度，單位為kg/s。記錄的熱失重曲線再通過(guò)五點(diǎn)差分法，可計(jì)算樣品的質(zhì)量損失速率。有效燃燒熱（EffectiveHeatofCombustion，EHC）：燃燒過(guò)程中試樣受熱分解形成的可燃揮發(fā)性組分燃燒所釋放的熱，單位為MJ/kg?？傖尫艧幔═otalHeatRelease,THR）：在預(yù)置的入射熱流強(qiáng)度下材料從點(diǎn)燃到火焰熄滅為止所釋放熱量的總和，單位MJ/m2。11.4.1錐形量熱儀測(cè)試法測(cè)試參數(shù)11.4熱釋放測(cè)試11.4.1錐形量熱儀測(cè)試法錐形量熱儀的應(yīng)用錐形量熱儀常用于評(píng)價(jià)材料的燃燒性能和分析阻燃機(jī)理。通常HRR和PHRR越大、TTI越小，材料潛在的火災(zāi)危害性就愈大；反之材料的危害性就小。一般可以把材料燃燒的行為用其熱釋放速率曲線來(lái)表示，大體上可分為四種類型，即前單峰型、后單峰型、大M雙峰型以及小M雙峰型。時(shí)間/s熱釋放速率/（kW/m2）時(shí)間/s熱釋放速率/（kW/m2）時(shí)間/s熱釋放速率/（kW/m2）時(shí)間/s熱釋放速率/（kW/m2）11.4熱釋放測(cè)試實(shí)體房間火試驗(yàn)法是一種大型火災(zāi)試驗(yàn)方法，主要用來(lái)測(cè)試建筑飾面材料的大型對(duì)火反應(yīng)，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)方法為ISO9705和GB/T25207。該方法的核心分析技術(shù)仍是耗氧原理氧濃度分析技術(shù)，同錐形量熱無(wú)異。11.4.2實(shí)體房間火試驗(yàn)法實(shí)體房間火試驗(yàn)主要參數(shù)為熱釋放速率、生煙速率、CO生成速率、CO2生成速率、氧消耗速率。此外，在試驗(yàn)中還可錄像及觀察試樣的燃燒行為，測(cè)定燃燒室氣體的溫度及輻射強(qiáng)度、試件表面溫度、室內(nèi)和門道外的輻照強(qiáng)度等。11.4熱釋放測(cè)試單體燃燒試驗(yàn)（SBI）是一種確定建筑材料或制品（不包含樓面）在緊鄰墻角兩壁面處的對(duì)火反應(yīng)行為的方法，它屬于大型火反應(yīng)的試驗(yàn)方法。SBI方法相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)EN13823、GB/T20284-2006和GB8624-2012。11.4.3單體燃燒試驗(yàn)法SBI法通過(guò)耗氧原理分析樣品燃燒所消耗的氧氣計(jì)算熱釋放速率，而煙釋放量是通過(guò)透光率得到，而其他物理特性如滴落或剝離等現(xiàn)象則由視覺(jué)觀察來(lái)評(píng)估。11.4熱釋放測(cè)試SBI記錄的參數(shù)包括火焰?zhèn)鞑ニ俾省後屗俾?、生煙速率等。根?jù)GB8624《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》。11.4.3單體燃燒試驗(yàn)法式中：FIGRA為燃燒增長(zhǎng)速率指數(shù)，單位為W/s；THR600s是600s時(shí)的總釋熱量，單位為MJ，MHRR（t）是30s時(shí)的熱釋放速率平均值，kW；t是試驗(yàn)開始后的累計(jì)時(shí)間；HRR為熱釋放速率，kW/m2；H為材料燃燒的焓變（燃燒熱），kJ/g。平板狀建材材料及制品的SBI法實(shí)驗(yàn)參數(shù)和分級(jí)判據(jù)名稱燃燒性能等級(jí)試驗(yàn)方法分類判據(jù)不燃材料（制品）AA2GB/T20284FIGRA≤120W/s火焰橫向蔓延未達(dá)到試樣長(zhǎng)翼邊緣THR600s≤7.5MJ難燃材料（制品）B1BGB/T20284FIGRA≤120W/s火焰橫向蔓延未達(dá)到試樣長(zhǎng)翼邊緣THR600s≤7.5MJCGB/T20284FIGRA≤250W/s火焰橫向蔓延未達(dá)到試樣長(zhǎng)翼邊緣THR600s≤15MJ可燃材料（制品）B2DGB/T20284FIGRA≤750W/s

管狀絕熱材料的SBI法實(shí)驗(yàn)參數(shù)和分級(jí)判據(jù)名稱燃燒性能等級(jí)試驗(yàn)方法分類判據(jù)不燃材料（制品）AA2GB/T20284FIGRA≤270W/s火焰橫向蔓延未達(dá)到試樣長(zhǎng)翼邊緣THR600s≤7.5MJ難燃材料（制品）B1BGB/T20284FIGRA≤270W/s火焰橫向蔓延未達(dá)到試樣長(zhǎng)翼邊緣THR600s≤7.5MJCGB/T20284FIGRA≤460W/s火焰橫向蔓延未達(dá)到試樣長(zhǎng)翼邊緣THR600s≤15MJ可燃材料（制品）B2DGB/T20284FIGRA≤2100W/sTHR600s≤100MJ11.5生煙性測(cè)試11.5生煙性測(cè)試NBS煙箱法是專門為測(cè)量煙而設(shè)計(jì)的比較重要和常用的靜態(tài)測(cè)煙試驗(yàn)方法。NBS煙箱法利用光強(qiáng)度衰減原理測(cè)定材料在分解和燃燒時(shí)的煙密度，屬光學(xué)方法測(cè)煙。11.5.1NBS煙箱法NBS煙箱主要測(cè)定樣品燃燒產(chǎn)生的煙霧的透光率變化，進(jìn)而計(jì)算比光密度（SpecialOpticalDensity，Ds）和質(zhì)量光密度（MassOpticalDensity，MOD），來(lái)評(píng)價(jià)材料的靜態(tài)生煙特性。式中：V為燃燒室的體積，m3,；A為試樣的暴露面積，m2；L為光路長(zhǎng)度，m；Δm為試樣的質(zhì)量損失，g11.5生煙性測(cè)試11.5.2錐形量熱儀動(dòng)態(tài)測(cè)煙法錐形量熱儀法是一種重要的動(dòng)態(tài)測(cè)煙方法，采用激光系統(tǒng)測(cè)煙，屬于光學(xué)方法測(cè)煙。它是通過(guò)測(cè)量瞬時(shí)經(jīng)過(guò)煙道的燃燒產(chǎn)物的光密度來(lái)進(jìn)行計(jì)算生煙情況，關(guān)鍵是計(jì)算比消光面積（SEA，SpecificExtinguishArea）。比消光面積表示揮發(fā)每單位質(zhì)量燃料所產(chǎn)生煙的能力，單位為m2/kg式中：k為消光系數(shù)；Vr為煙道中燃燒產(chǎn)物的體積流速；L為煙道的光學(xué)長(zhǎng)度，在標(biāo)準(zhǔn)的錐形量熱儀中L=0.1095m；I0為入射光強(qiáng)度；I為透射光強(qiáng)度。11.5生煙性測(cè)試11.5.2錐形量熱儀動(dòng)態(tài)測(cè)煙法生煙量參數(shù)生煙速率（SmokeProductionRate，SPR）：比消光面積與質(zhì)量損失速率之比，單位為m2/s?？偖a(chǎn)煙量（TotalSmokeProduction，TSP）：?jiǎn)挝粯悠访娣e燃燒時(shí)的累計(jì)產(chǎn)煙總量，單位為m2/m2。煙釋放速率（RateofSmokeRelease，RSR）：樣品在燃燒過(guò)程中單位面積上瞬時(shí)釋放煙的量，單位為(s·m2)-111.5生煙性測(cè)試11.5.2錐形量熱儀動(dòng)態(tài)測(cè)煙法生煙量參數(shù)總釋煙量（TotalSmokeRelease，TSR）：樣品整個(gè)燃燒過(guò)程中單位樣品面積釋煙總量，即RSR的積分，單位1/m2。煙參數(shù)（SmokeParameter,SP）：比消光面積（SEA）與熱釋放速率（HRR）的乘積，或者平均比消光面積（SEAav）與峰值熱釋放速率（PHRR）的乘積，單位為kW/kg。煙因子（SmokeFactor,SF）：煙災(zāi)害的參數(shù)煙因子（SF）用來(lái)評(píng)價(jià)產(chǎn)品在全尺寸火災(zāi)條件下潛在的產(chǎn)煙量，單位為kW/m2。SF=HRR×TSR11.6燃燒產(chǎn)物毒性和腐蝕性測(cè)試11.6燃燒產(chǎn)物毒性和腐蝕性測(cè)試材料燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的毒性主要是熱解和燃燒過(guò)程中釋放的有毒有害氣體，這些氣體包括CO、NO、HCN等多種對(duì)人體有毒有害的化學(xué)氣體。11.6.1燃燒產(chǎn)物毒性測(cè)試檢測(cè)燃燒產(chǎn)物毒性的試驗(yàn)方法有化學(xué)分析法和生物法兩大類?；瘜W(xué)分析方法是測(cè)量和分析燃燒產(chǎn)物中的化合物，以鑒別和定量化有毒的氣體化合物。生物實(shí)驗(yàn)方法是在實(shí)驗(yàn)室研究燃燒時(shí)產(chǎn)生的有害氣體對(duì)動(dòng)物的生命和健康的影響程度。動(dòng)態(tài)產(chǎn)煙毒性試驗(yàn)裝置示意圖11.6燃燒產(chǎn)物毒性和腐蝕性測(cè)試化學(xué)方法同通常的燃燒成分分析方法沒(méi)有多大差別，可采用紅外光譜、質(zhì)譜、色譜、色譜質(zhì)譜及核磁共振譜等光譜法分析CO等有毒有害化合物?；瘜W(xué)分析方法只能測(cè)定燃燒氣體產(chǎn)物的組分，不能全面評(píng)估燃燒產(chǎn)物的毒性，所得結(jié)論的意義是相當(dāng)有限的。11.6.1燃燒產(chǎn)物毒性測(cè)試化學(xué)分析法生物試驗(yàn)法生物法以實(shí)驗(yàn)方法評(píng)價(jià)材料燃燒氣態(tài)產(chǎn)物的毒性是在規(guī)定的試驗(yàn)條件下令被試動(dòng)物吸入被人為控制的有毒的材料熱裂解或燃燒氣態(tài)產(chǎn)物。連續(xù)分析空氣-燃燒氣態(tài)產(chǎn)物混合物的組成（O2、CO，CO2、HX、HCN等的含量）；被試動(dòng)物的血液情況（PH值、O2、CO2、CO的含量）；被試動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)情況（測(cè)定腦電圖）、心血管系統(tǒng)情況（測(cè)定心電圖）及血壓。11.6燃燒產(chǎn)物毒性和腐蝕性測(cè)試材料燃燒氣態(tài)產(chǎn)物的腐蝕作用大致可分為兩種，一種是對(duì)建筑物的，即對(duì)建筑材料及建筑構(gòu)件的腐蝕；另一種是對(duì)設(shè)備的，即對(duì)機(jī)械、金屬制品、生產(chǎn)設(shè)備和電子電氣裝置等的腐蝕。一般說(shuō)來(lái)，所有有機(jī)材料燃燒或熱裂解時(shí)都會(huì)放出腐蝕性氣體。11.6.2燃燒產(chǎn)物腐蝕性測(cè)試早期的燃燒腐蝕性實(shí)驗(yàn)方法主要是在燃燒爐內(nèi)燃燒試樣，使燃燒產(chǎn)物溶于水中，然后測(cè)量溶液的pH值或者測(cè)量溶液的電導(dǎo)率，以此來(lái)評(píng)價(jià)材料的腐蝕性。這些方法屬于間接測(cè)量。直接測(cè)量的方法，即將真實(shí)的電子產(chǎn)品元件或模擬近似的元件直接暴露于燃燒產(chǎn)物氣體之中，測(cè)量元件電導(dǎo)率的變化，以評(píng)價(jià)元件的腐蝕損壞程度。11.6燃燒產(chǎn)物毒性和腐蝕性測(cè)試11.6.2燃燒產(chǎn)物腐蝕性測(cè)試ISO靜態(tài)方法ISO動(dòng)態(tài)方法ISO靜態(tài)方法被腐蝕對(duì)象是一個(gè)銅印刷電路板，測(cè)試其暴露于燃燒產(chǎn)物中1h期間電阻率的變化。腐蝕性是以印刷電路在暴露于燃燒產(chǎn)物期間電阻率增加的函數(shù)來(lái)表示的。試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)樣品質(zhì)量損失至70%或試驗(yàn)進(jìn)行到1h時(shí)（以先達(dá)到者為準(zhǔn)），將元件轉(zhuǎn)移到一個(gè)溫度和濕度一定的容器內(nèi)停留24h，之后測(cè)量元件的電阻增加值及換算金屬厚度的減少程度以表征燃燒產(chǎn)物的腐蝕性。11.7耐火性測(cè)試11.7耐火性測(cè)試耐火極限是指在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下，建筑構(gòu)件、配件或結(jié)構(gòu)從受到火的作用時(shí)起，到失去承載能力、完整性或隔熱性時(shí)止的這段時(shí)間，用小時(shí)（h）表示。耐火極限試驗(yàn)的本質(zhì)是通過(guò)試驗(yàn)設(shè)備模擬不同的火災(zāi)發(fā)生情況，用以評(píng)價(jià)樣品耐火性能的好壞。建筑構(gòu)件的耐火極限測(cè)試等級(jí)分為0.5h、1h、1.5h、2h、3h等，通過(guò)持續(xù)燃燒判斷建筑構(gòu)件是否達(dá)到相應(yīng)的耐火等級(jí)要求。11.7耐火性測(cè)試根據(jù)使用場(chǎng)景不同，建筑構(gòu)建耐火性能測(cè)試的火災(zāi)升溫曲線可分為標(biāo)準(zhǔn)、電力和碳?xì)浠馂?zāi)升溫曲線?；馂?zāi)升溫曲線式中，T表示對(duì)應(yīng)于相關(guān)時(shí)間t的升溫溫度，單位為℃，T0是實(shí)驗(yàn)開始前的環(huán)境溫度，t是測(cè)試開始時(shí)表示的時(shí)間，單位為min。11.7耐火性測(cè)試依據(jù)GB/T9978《建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法》，耐火極限測(cè)試結(jié)果判定依據(jù)為建筑構(gòu)件失去完整性、隔熱性和承重性。耐火極限等級(jí)劃分完整性是指標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下，建筑構(gòu)件在一定時(shí)間內(nèi)阻止火焰和熱氣穿透或在背火面出現(xiàn)火焰的能力。隔熱性是指標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下，建筑構(gòu)件在一定時(shí)間內(nèi)背火面溫度不超過(guò)規(guī)定極限值的能力。承載能力是指標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下，承重構(gòu)件變形的大小和速率均未