微型燃燒量熱法(MCC)
首先,我們來了解一下什么是測試阻燃防火塑料的微型燃燒量熱法(MCC):又稱為熱解燃燒流動量熱法(PCFC),通過微型量熱儀采用傳統的耗氧原理。
把樣品放置在分解爐內,以一定的升溫速率加(典型的是1~5K/s),分解產物通過惰性氣體帶出分解爐,與氧氣混合后,噴射進900攝氏度的燃燒室中,分解產物在燃燒室中被完全氧化;用氧濃度和燃燒氣體的流速就可以確定燃燒過程中的氧氣損耗量,從而得到熱釋放速率。
微型燃燒量熱法的優點
微型燃燒量熱法的優勢在于其不受加工的影響,它能夠在加工之前檢查料粒以及部件樣品,從而推斷出加工造成的影響。一小部分塑料(2-3mg)在惰性氣體(例如:氮氣)面前用包圍試驗箱的加熱線圈進行加熱(圖1)。
圖1 微型燃燒量熱法測試裝置圖示
加熱和氮氣供應中斷后,外部點火器點燃釋放的可燃氣體并供氧。熱釋放量通過氧耗法確定。在測試過程中,每單位物質釋放的熱量和相應的試樣溫度均被標出(圖2)。
圖2 含特征值的MCC測量圖
微型燃燒量熱法的測試結果
圖3 MCC的測量結果:非阻燃PC+ABS(左)和阻燃PC+ABS(右)
圖3所示為測試的阻燃和非阻燃 的PC+ABS 混合物的特征值。從圖中可以看出,阻燃混合物導致最大質量變化對應的溫度變化了約95 K(從約445°C 升至約540°C)。阻燃混合物的熱釋放率平均減少了約130W/g。PC+ABS 的熱釋放速率的散射(峰值差異)是80W/g,盡管其熱釋放速率明顯降低,相同的阻燃混合物則高出10W/g。測試結果出現大的散射的原因是料粒中添加劑的分布不均勻。
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