氧指數是評定塑料燃燒性能的重要指標，用氧指數來(lái)表征塑料的燃燒特性，能用數字具體表示，具有分辨率高、重復性好、測試方便等特點(diǎn)，因此氧指數法廣泛運用于建筑材料、消防安全、電器生產(chǎn)等行業(yè)，成為評價(jià)燃燒性能的一種有效方法。氧指數法不僅可作為塑料燃燒性的測試手段，而且可作為一種研究材料性能的工具。但是在實(shí)際使用氧指數測定儀測定材料的氧指數時(shí)，其結果的準確性受很多因素影響。本文以使用JF-3氧指數測定儀為例分析了氧指數檢測中的主要影響因素，如對氧分析儀器的校準、通風(fēng)櫥的使用、燃燒殘余物的清理等。

•  氧指數的定義和測試原理

       氧指數（OI）是指在規定的試驗條件下，評價(jià)材料燃燒性能的一種方法。試樣在氧、氮混合氣流中，維持平穩燃燒（即進(jìn)行有焰燃燒）所需的最DI氧氣濃度，以氧氣所占的體積百分數的數值表示。不同物體燃燒時(shí)所需要的氧氣量不同，通常認為OI<27的屬易燃材料,27≤OI<32 的屬可燃材料, OI≥32的屬難燃材料。

       氧指數法的方法、原理，就是把一定尺寸的試樣用試樣夾垂直夾持于透明燃燒筒內，其中有按一定比例混合的向上流動(dòng)的氧、氮氣流，點(diǎn)燃試樣的上端，觀(guān)察隨后的燃燒現象，記錄持續燃燒時(shí)間或燃燒過(guò)的距離，并與規定值比較，超過(guò)規定值就降低氧濃度，不足就增加氧濃度，如此反復操作，從上下兩端逐漸接近規定值，至兩者的濃度差小于0.5%。

•  氧指數測定儀

       試驗儀器采用北京航天偉創(chuàng )JF-3型氧指數測定儀。儀器主要由燃燒筒、試樣夾、氣源、流量計及控制部分等構成。

•  試驗影響因素

 1. 儀器的校準

       JF-3 氧指數儀采用氧分析儀來(lái)測量氧濃度值并直接顯示數值。為保證測試結果的準確性，設備
使用前應先用標準氣體對設備進(jìn)行校準，調整設備水平，保證燃燒筒垂直。

2.  通風(fēng)櫥的使用

       氧指數儀在使用中會(huì )產(chǎn)生大量的煙塵，不僅污染室內環(huán)境還往往有一定毒性，一般應放在通風(fēng)櫥
中使用，但在使用過(guò)程中需要注意通風(fēng)櫥的開(kāi)啟時(shí)間。試驗中氧氮混合氣體應以40 mm/s±2 mm/s 的流速通過(guò)燃燒筒，但是如果在試驗中使用通風(fēng)櫥就會(huì )加快燃燒筒中混合氣體的流速，導致測試結果偏高。通風(fēng)櫥應在每次實(shí)驗完畢后開(kāi)啟。

3. 燃燒殘余物的清理

      氧指數測定儀為了使氣體充分混合均勻，基座底部用直徑3～5 mm 的玻璃珠填充， 填充高度為
80～100 mm。氧指數試樣燃燒后有時(shí)會(huì )有灰燼、滴落物，甚至是大塊的燃燒殘渣落下，在玻璃珠上方裝有的金屬網(wǎng)正是為了防止下落的燃燒碎片阻塞氣體入口和配氣通路。但是時(shí)間久了這些殘余物
仍然會(huì )堵塞金屬網(wǎng)眼，同時(shí)該金屬網(wǎng)無(wú)法阻擋燃燒滴落物等液態(tài)物質(zhì)，這些滴落物滲過(guò)金屬網(wǎng)會(huì )造成
玻璃珠板結，導致氣流阻塞或不均勻。為了保證實(shí)驗數據的準確， 應定期清理或更換玻璃珠和金屬
網(wǎng)。

 4. 試樣的制備

      試樣的大小、形狀、取向、表面情況都會(huì )影響測試結果，因此試樣應保持清潔、平整光滑，無(wú)影響燃燒行為的缺陷，如氣泡、裂紋、飛邊、毛刺等。不同種類(lèi)的材料應根據相應的產(chǎn)品標準進(jìn)行制樣，并在規定的環(huán)境中進(jìn)行狀態(tài)調節，充分消除樣品內應力。

5. 點(diǎn)燃氣體的種類(lèi)

      點(diǎn)燃氣體的種類(lèi)也會(huì )影響氧指數值的測試結果。丙烷的燃燒熱值為2 217.8 kJ/mol， 丁烷的燃燒熱值為2 653 kJ/mol，其熱值不同火焰溫度也不同，使用丁烷氣會(huì )更易點(diǎn)燃試樣，使測試結果產(chǎn)生偏差。通常產(chǎn)品標準要求的點(diǎn)燃氣體為未混有空氣的丙烷，應嚴格按照產(chǎn)品標準執行，盡量減少試驗偏離程度。

6. 溫度控制

      點(diǎn)火方式用頂端點(diǎn)燃法時(shí)應嚴格控制點(diǎn)火時(shí)間，火焰接觸頂面最長(cháng)時(shí)間30 s，并每隔5 s 移開(kāi)觀(guān)察試樣燃燒情況。這樣可以防止狀態(tài)調節后的試樣再次被火焰加熱，從而得到較低的OI 值，因為多數材料隨著(zhù)溫度的升高OI 值下降。此外，一個(gè)樣條燒完后， 燃燒筒的溫度有所提高，這時(shí)如果繼續用這個(gè)燃燒筒試驗就會(huì )加熱試樣和燃燒筒里流過(guò)的氣流溫度，從而降低測試結果。

北京航天偉創(chuàng )JF-3A、JF-5、JF-6均帶有溫度控制模塊，防止燃燒筒過(guò)熱。

參考文獻：

[1] GB/T2406.2-2009，塑料用氧指數法測定燃燒行為第2 部分：室溫試驗[S].

[2] 材料氧指數的測試和影響因素，汪曉磊.

[3]淺談?dòng)醚踔笖捣y試塑料燃燒性，陳立君.