塑料極限氧指數測定簡介

塑料極限氧指數測定簡介

塑料的極限氧指數(LOI)定義為在規定的條件下，試樣在氮、氧混合氣體中，維持平衡燃燒的最低氧濃度（體積百分含量）。

LOI測定是由美國人1966年提出，并在1970年制訂了第一個LOI測定標準，即ASTMD2863-1970。其后許多國家都制定了相關的標準。如日本的HSK7201-1976、英國的BS2782.1/141-1978、前蘇聯的TOCT21793-76、國際標準化組織的ISO4589-1984及ISO4589-1981、國際電工委員會的IEC1144-1992、中國的GB2406-80及GB/T2406-93等。GB/T2406-93參照ISO4589-1984的技術條件，適用于均質固體材料、層壓材料、泡沫材料、軟片和薄膜材料等。

聚合物的氧指數與其燃燒時的成炭率、比燃燒焓及元素組成等因素有關，可按下述諸術計算：

1.按成炭率計算

1974年P.W.Wan Krevelen在大量試驗基礎上，提出了不含鹵高聚物LOI與成炭率的下述線性關系：

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值具有基團加和性，是分子中各基團對成炭率貢獻的總和，如下式所示：

CR= (CFT)i×1200/M

式中M——高聚物結構單元的摩爾質量（g/mol）

CFT——每摩爾結構單元的成炭量與碳的摩爾質量（12g/mol）之比，即每摩爾結構單元的成炭量中所含碳物質的量

高聚物中的不同基團的CFT值可在常用的手冊中查得。

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間存在一定的對應關系，特別是一些高

聚物的LOI的倒數與它們的燃燒焓/氧化焓比值之間具有較好的線性關系。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——高聚物結構單元的摩爾燃燒焓（J/mol）

M——高聚物結構單元的摩爾質量（g/mol）

但上式對C/O或C/N物質的量之比小于6的高聚物不適用

△mHb可根據完全燃燒產物（CO2和H2O）的生成焓及被燃燒高聚物的生成焓求的，也可根據高聚物

完全燃燒需氧量按下式計算。

△mHb=-4.35×105mo(2式)

式中mo——高聚物結構單元完全燃燒需氧量（mol/mol）

合并1式和2式得：LOI=1.84×10-2M/m

注：△ghb值越小（即燃燒時放出的熱量越大）或mo值越大的高聚物，其LOI值越低。

摘自：北京鑫生卓銳科技有限公司