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. ОТБОР ОБРАЗЦОВ

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.

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ

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.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

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. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

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. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

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.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СТАНДАРТЕ, И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

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

Для определения вероятности появления пламени главное значение имеет горючесть веществ и разнообразных материалов. Эта характеристика определяют категорию пожарной опасности сооружений, помещений, производств; позволяет правильно выбрать средства для ликвидации очагов.

Группа горючести всех материальных составляющих объекта, определяет успешность борьбы с пожаром, минимизирует вероятность появления жертв.

Особенности различных веществ

Известно, что вещества могут находиться в различных агрегатных состояниях, которые важно учитывать, определяя группу горючести. ГОСТ предусматривает классификацию, основанную на количественных показателях.

Если вещество может гореть, до для пожарной безопасности наиболее оптимальна группа горючести Г1, чем Г3 или Г4.

Горючесть имеет большое значение для отделочных, теплоизоляционных, строительных материалов. На ее основе определяют класс пожарной опасности. Так, гипсокартонные листы имеют группу горючести Г1, каменная вата – НГ (не горит), а утеплить пенополистирол относится к группе горючести Г4, и снизить его пожарную опасность помогает применение штукатурки.

Газообразные вещества

Определяя класс горючести газов и жидкостей, нормативами вводят такое понятие как концентрационный предел. По определению – это предельная концентрация газа в смеси с окислителем (воздухом, например), при которой пламя может распространяться от точки возгорания на любое расстояние.

Если такого граничного значение не существует, и газ не может самовоспламеняться, то его называют негорючим.

Жидкие

Жидкости называют горючими, если существует температура, при которой они могут воспламеняться. Если жидкость перестает гореть в отсутствии внешнего источника нагревания, то ее называют трудногорючей. Негорючие жидкости вовсе не загораются в воздушной атмосфере при нормальных условиях.

Некоторые жидкости (ацетон, эфир) могут вспыхивать при 28 ℃ и ниже. Их относят к особо опасными. Загорающиеся жидкости при 61…66 ℃и выше относят к легковоспламеняющимся (керосин, уайт-спирит). Испытания проводят в открытом и закрытом тигле.

Твердые

В сфере строительства наиболее актуальным является определение группы горючести твердых материалов. Предпочтительнее использовать вещества группы горючести Г1 или НГ, как самые стойкие к воспламенению.

Классификация

Интенсивности процесса горения и условий его протекания определяют вероятность усиления пожара, возникновения взрыва. Исход происшествия зависит от совокупности свойств исходного сырья.

Общее деление

Согласно общегосударственному стандарту пожарной и взрывной опасности, вещества и разнообразные материалы из них делятся на следующие группы:

• абсолютно негорючие;
• трудно сгораемые;
• горючие.

Не могут гореть на воздухе, что не исключает взаимодействие с окислителями, друг с другом, водой. Следовательно, некоторые представители группы в определенных условиях представляют пожароопасность.

К трудно сгораемым относятся соединения, которые горят при поджигании на воздухе. Как только источник огня ликвидируется, горение прекращается.

Горючие вещества в определенных условиях загораются сами или в присутствии источника огня, продолжают интенсивно гореть.

Классификация по горючесть строительного сырья и продукции, рассмотрена в отдельном обновленном стандарте. Строительные общегосударственные нормы учитывают категории всех видов изделий, используемых в работе.

Согласно этой классификации негорючие стройматериалы (НГ) подразделяются на две группы в зависимости от режима испытаний и значений показателей, полученных при этом.

В 1 группу входит продукция, при исследовании которой температура внутри печи увеличивается не больше, чем на 50 ℃. Уменьшение массы образца не превышает 50 %. Пламя не горит вообще, а выделяющаяся теплота не превышает 2,0 МДж/кг.

Во 2 группу НГ входят материалы с такими же показателями увеличения температуры внутри печи и потери массы. Отличие в том, что пламя горит до 20 секунд, теплота сгорания не должна быть больше 3,0 МДж/кг.

Классы горючести

Горючие материалы исследуют по аналогичным критериям, подразделяют на 4 группы или класса, которые обозначают буквой Г и цифрой, находящейся рядом с ней. Для классификации учитывают значения следующих показателей:

• температура газов, выделяющихся с дымом;
• степень уменьшения размеров;
• величина уменьшения веса;
• время сохранения пламени без источника горения.

К Г1 относится группа материалов с температурой дыма, не превышающей 135 ℃. Потеря длины укладывается в 65 %, веса – 20 %. Само по себе пламя не горит. Такая строительная продукция называется самозатухающей.

В Г2 входит группа материалов с температурой дыма, не превышающей 235 ℃. Потеря длины укладывается в 85 %, массы – 50 %. Самостоятельное горение продолжается не более 30 секунд.

К Г3 относится материалы, у которых температура дыма не превышает 450 ℃. Потеря длины составляет более 85 %, веса – до половины. Само по себе пламя горит не более 300 секунд.

В группу горючести Г4 вошли материалы, у которых температура дыма превышает 450 °С. Потеря длины превышает 85 %, массы – более 50 %. Самостоятельное горение продолжается более 300 секунд.

Допустимо использовать следующие приставки в названии каждой группы горючести в порядке увеличения цифрового индекса:

• слабо;
• умеренно;
• нормально;
• сильногорючие материалы.

Приведенные показатели горючести наряду с некоторыми другими характеристиками обязательно учитывают при разработке проектной документации, составлении смет.

Большое значение также имеет способность образовывать дым, токсичность продуктов горения, скорость возможного распространения огня, вероятность быстрого воспламенения.

Подтверждение класса

Образцы материалов подвергают испытаниям в лабораториях и на открытой местности по стандартным методикам отдельно для негорючих и горючих стройматериалов.

Если продукция состоит из нескольких слоев, нормативом предусмотрена проверка на горючесть каждого слоя.

Определения горючести проводят на специальном оборудовании. Если окажется, что у одного из компонентов горючесть высокая, то этот статус будет закреплен за продуктом в целом.

Установка для проведения экспериментальных определений должна находиться в помещении с комнатной температурой, нормальной влажностью, без сквозняков. Яркий солнечный или искусственный свет в лаборатории не должны мешать снимать показания с дисплеев.

Перед началом исследования образца прибор проверяют, калибруют, прогревают. Затем образец закрепляют в держателе внутренней полости печи и сразу включают регистраторы.

Главное, чтобы не прошло более 5 секунд с момента размещения образца. Определение продолжают до достижения баланса температур, при котором на протяжении 10 минут изменения не составляют больше 2 °С.

По окончании процедуры образец вместе с держателем вынимают из печи, охлаждают в эксикаторе, взвешивают и измеряют, причисляя их к группе горючести НГ, Г1 и так далее.

Метод проверки горючести

Все строительные материалы, включая отделочные, облицовочные, лакокрасочные виды покрытий, независимо от однородности или многослойности исследуют на горючесть единым методом.

Предварительно готовят 12 единиц одинаковых образцов с толщиной, равной реальным значениям во время эксплуатации. Если структура слоистая, берут пробы с каждой поверхности.

Затем образцы выдерживают при комнатной температуре и нормальной влажности окружающего воздуха минимум 72 часа, периодически взвешивая. Выдерживание следует прекратить при достижении постоянной массы.

Установка имеет стандартную конструкцию, состоит из камеры сжигания, системы подачи воздуха и отвода выделяющихся газов.

Образцы по очереди помещают в камеру, проводят измерения, фиксируют потерю массы, температуру и количество выделяющихся газообразных продуктов, время горения без источника пламени.

Анализируя все полученные показатели, определяют уровень горючести материала, принадлежность его к определенной группе.

Применение в строительстве

При возведении строений применяют несколько разных видов стройматериалов: конструктивных, изолирующих, кровельных, отделочных с отличающимся назначением и нагрузками. На всю продукцию должны иметься в наличии и предъявляться потенциальным покупателям сертификаты.

Следует заранее ознакомиться с параметрами, характеризующими безопасность, твердо знать, что может означать каждое сокращение и цифры. Закон требует использовать для каркасов строительных потолков только материалы группы горючести Г1 или НГ.

стр. 1

стр. 2

стр. 3

стр. 4

стр. 5

стр. 6

стр. 7

стр. 8

стр. 9

стр. 10

ПЛАСТМАССЫ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОЙКОСТИ К ГОРЕНИЮ

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 приложении 1.

1. ОТБОР ОБРАЗЦОВ

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.

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ

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.

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.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1. Перед испытанием образцы кондиционируют:

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

Установка для испытания на горение вертикально закрепленного образца

1 - образец; 2 - горелка; 3 - вата

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 черт. 1.

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 черт. 2.

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. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

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.

4.1.6. Материал соответствует категории ПГ, если при его горении выполняются следующие условия:

1) для образцов толщиной от 3 до 13 мм скорость горениянедолжна превышать 40 мм/мин на участке между метками;

2) для образцов толщиной менее 3 мм скорость горениянедолжна превышать 75 мм/мин на участке между метками;

3) горение прекращается до того, как пламя достигнет метки 100 мм.

4.1.7. Если хотя бы один образец из пяти не удовлетворяет условиям п. 4.1.6, то испытание проводят еще на пяти образцах. Если хотя бы один образец второй серии не удовлетворяет требованиям п. 4.1.6, то материал не может быть классифицирован как ПГ.

4.2. Метод Б

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 приложением 2.

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 п. 4.2.5, испытания повторяют еще на пяти образцах. Если хотя бы один образец последних пяти не удовлетворяет требованиям п. 4.2, то испытания проводят по методу А.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

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.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СТАНДАРТЕ, И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное

КАТЕГОРИИ СТОЙКОСТИ К ГОРЕНИЮ ВЕРТИКАЛЬНО ЗАКРЕПЛЕННЫХ ОБРАЗЦОВ

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. .