CS254734B1 - Způsob stanovení aktivační energie vznícení plastů - Google Patents
Způsob stanovení aktivační energie vznícení plastů Download PDFInfo
- Publication number
- CS254734B1 CS254734B1 CS865650A CS565086A CS254734B1 CS 254734 B1 CS254734 B1 CS 254734B1 CS 865650 A CS865650 A CS 865650A CS 565086 A CS565086 A CS 565086A CS 254734 B1 CS254734 B1 CS 254734B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- ignition
- temperature
- samples
- weight
- plastic
- Prior art date
Links
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 14
- 230000004913 activation Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000502298 Arrhenia Species 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000428199 Mustelinae Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- PDGPVQHGCLPCES-UHFFFAOYSA-L dichloro(triphenyl)-$l^{5}-stibane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Sb](Cl)(C=1C=CC=CC=1)(Cl)C1=CC=CC=C1 PDGPVQHGCLPCES-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZZTCPWRAHWXWCH-UHFFFAOYSA-N diphenylmethanediamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(N)(N)C1=CC=CC=C1 ZZTCPWRAHWXWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Řeší se nová metoda stanovení aktivační
energie vznícení plastů. Její
podstata spočívá v tom, že se nejdříve
provede zkouška vznětlivosti plastu při
nejméně třech různých teplotách nad jeho
teplotou vznícení tak, že při každé
teplotě se zkoušce podrobí alespoň tři
vzorky plastu o rozdílné navážce. Ze
zjištěných časů potřebných ke vznícení
vzorků se pro každou použitou teplotu
sestaví závislost těchto časů na hmotnosti
vzorků. Ta se extrapoluje na nulovou
hmotnost vzorku a z odpovídající doby
potřebné ke vznícení se vypočte pomocí
Arrheniova vztahu aktivační energie.
Description
Vynález se týká způsobu stanovení aktivační energie vznícení plastů, popřípadě obsahujících retardéry hoření a modifikaČní přísady tvořící se základním materiálem i po desintegraci zkušebního vzorku homogenní směs.
Teplota vznícení, jakožto nejnižší teplota, při které hořlavá látka za normálního· tlaku vyvine tolik hořlavých zplodin, že tyto ve směsi se vzduchem bez vnějšího zdroje plamene krátce vzplanou, ale dále nehoří, patří k důležitým veličinám, podle kterých je posuzována odolnost plastů vůči vysokým teplotám. Existuje několik postupů, kterými lze hodnotit vzplanutí a vznícení různých typů materiálů. Mezi nejznámější patří postup podle ČSN 64 0149 Stanovení vznětlivosti materiálů. Podstatou zkoušky je vyhřívání vzorku v elektricky vyhřívaném Setchkinově aparátu a zjištění teploty vznícení a vzplanutí uvolněných rozkladných plynů. Jinou metodou je postup podle ČSN 64 0146 Odolnost za tepla a zápalnost při zkoušce žhavým trnem, kterým lze hodnotit vznětlivost tuhých samonošných materiálů. Další metody jsou určeny zejména pro nátěrové hmoty a hořlavé kapaliny. Patří mezi ně postupy podle ČSN 65 6191 Bod vzplanutí v uzavřeném kelímku podle Abela-Penskyho, ČSN 65 6212 Bod vzplanutí a bod hoření v otevřeném kelímku podle Clevelanda, ČSN 65 6244 Bod vzplanutí podle Marcussona, ČSN 67 3015 Stanovení bodu vzplanutí nátěrových hmot v uzavřeném kelímku podle Abela-Penskyho a ČSN 65 6064 Ropné výrobky. Stanovení bodu vzplanutí v uzavřeném kelímku podle Renskyho a Martense. Žádná z metod, popsaných ve výše uvedených normách, však neumožňuje stanovit důležitou požárně-technickou charakteristiku materiálů, a to aktivační energii vznícení.
Tento nedostatek odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem je způsob stanovení aktivační energie vznícení plastů. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se nejprve provede známým způsobem zkouška vznětlivosti plastu při alespoň třech různých teplotách nad jeho teplotou vznícení tak, že při každé zvolené teplotě se této zkoušce podrobí alespoň tři vzorky plastu o rozdílné navážce, ze zjištěných časů potřebných ke vznícení jednotlivých vzorků se pro každou použitou teplotu sestaví závislost těchto časů na hmotnosti vzorků.
Ta se pak extrapoluje na nulovou hmotnost vzorku a z tomu odpovídající doby potřebné ke vznícení se nakonec vypočítá velikost aktivační energie použitím známého Arrheniova vztahu. Navážky vzorků se přitom zvolí v rozmezí hmotnosti, jehož horní hranicí jsou 0,3 g a dolní hranicí je taková hmotnost plastu, jejíž doba vznícení při zvolené teplotě je 10 s.
Význam tohoto vynálezu spočívá především v nalezení nové metody ke zjištění velikosti aktivační energie vznícení plastů. Jde o důležitou požárně technickou charakteristiku, která umožňuje kvantitativně hodnotit závislóst vznětlivosti příslušného materiálu na teplotě.
Při hodnocení se využije Setchkinova aparátu, popsaného v ČSN 64 0149. Jelikož teplota vznícení závisí kromě faktorů, popsaných v této normě, i na hmotnosti vzorku, je nutno dobu, potřebnou ke vznícení, hodnotit při různých navážkách a závislost graficky extrapolovat na nulovou hmotnost. Průsečík extrapolované přímky nebo křivky s osou času udává dobu t , jejíž reciproká hodnota charakterizuje rychlost vznícení. Navážky vzorku se volí v rozsahu obvykle 0,05 až 0,30 g, aby bylo možno zanedbat dobu, potřebnou k zahřátí vzorku na teplotu počátečního rozkladu. Čas, potřebný ke vznícení, klesá se vzrůstající teplotou v přístroji. Rychlost vzníceni 1/t θθ stanoví nejméně při třech teplotách nad teplotou vznícení hodnoceného materiálu. Teplota aparátu se přitom zvyšuje vždy o 50 až 100 °C v závislosti na tepelné kapacitě přístroje. Pro zajištění reprodukovatelnosti výsledku je nutné, aby jednotlivé časy, potřebné ke vznícení vzorku, dosahovaly i při nejnižších navážkách minimálně 10 s. Z grafické závislosti l/tQ proti teplotě v proměnných Arrhenia se vypočítá aktivační energie vznícení podle rovnice log 1/t = ^A_ . η ° 2,303 R ' + log A, kde (1) t je čas, potřebný ke vznícení vzorku,
E^ je aktivační energie vznícení,
R je univerzální plynová konstanta,
T je absolutní teplota,
A je faktor Arrheniovy rovnice.
Tato rovnice je rovnicí přímky, kde proměnné jsou 1/T a loq l/t_. Člen _EA je směrnicí 0 2,303 R přímky tg<<, aktivační energie se pak vypočítá z této směrnice:
EA = - tgoC. R . 2,303 (2)
Dosažené výsledky se vyznačují dobrou reprodukovatelnost!, která závisí na dodržení všech podmínek předepsaných normou ČSN 64 0149. Metoda slouží v praxi při porovnávání různých plastů z hlediska jejich odolnosti proti vznícení při působení vysokých teplot.
Příklad
Ze vzorku epoxidové pryskyřice (epoxidový ekvivalent na 1 kg = 5,2), vytvrzené diaminodifenylmethanem (vodíkový ekvivalent 49,1 g/H), obsahující jako retardér hoření 2 % hmot. trifenylantimondichloridu (obsah Sb 28,12 % hmot., obsah Cl 16,52 % hmot.) byl vyříznut hranolek o hmotnosti 2,5 g. Postupem podle ČSN 64 0149 byla stanovena teplota vznícení, jejíž hodnota činila 460 °C. Teploty pro hodnocení aktivační energie vznícení byly zvoleny nad touto teplotou, a sice 500, 550 a 600 °C. Navážky vzorků ve tvaru úlomků byly snižovány z 0,3 g na 0,05 g, dokud byl ještě patrný záblesk při vznícení vzorku a doba, potřebná ke vznícení, neklesla pod 10 s. Časy, dosažené při jednotlivých teplotách, byly graficky extrapolovány na nulovou navážku, čímž byly stanoveny časy t pro teploty 500, 550 a 600 °C.
V následující tabulce jsou uvedeny údaje získané po extrapolaci závislostí doby vznícení na navážce vzorku na nulovou navážku a hodnoty, potřebné pro dosazení do Arrheniovy rovnice.
| t o (s) | log 1/t o | T <K) | 1/T |
| 37,2 | - 1,570 5 | 773 | 0,001 294 |
| 17,6 | - 1,245 5 | 823 | 0,001 215 |
| 9,55 | - 0,980 0 | 873 | 0,001 145 |
Uvedené údaje byly vyneseny do grafu v koordinátách log 1/t proti 1/T. Závislost byla vyjádřena ve tvaru přímky y = ax + b. Metodou nejmenších čtverců byly vypočteny a a b a dosazeny do Arrheniovy rovnice (1) sog 1/t = -3 966,3 1/T + 3,566, z čehož byla vypočtena aktivační energie vznícení podle vztahu (2)
Eft = 75 943 J.mol-1.
Byl určen korelační koeficient r vyjadřující, jak odpovídá vztah mezi hodnotami log l/tQ a 1/T rovnici přímky. Jelikož r = - 0,999 7, bylo ověřeno, že výše uvedený vztah je statisticky velice významný.
PŘEDMĚT VYNALEZU
Claims (2)
1. Způsob stanovení aktivační energie vznícení plastů, vyznačující se tím, že nejprve se provede známým způsobem zkouška vznětlivosti plastu při alespoň třech různých teplotách nad jeho teplotou vznícení tak, že při každé zvolené teplotě se této zkoušce podrobí alespoň tři vzorky plastu o rozdílné navážce, ze zjištěných časů potřebných ke vznícení jednotlivých vzorků se pro každou použitou teplotu sestav! závislost těchto časů na hmotnosti vzorků, která se pak extrapoluje na nulovou hmotnost vzorku a z tomu odpovídajíc! doby potřebné ke vznícení se nakonec vypočte velikost aktivační energie použitím Arrheniova vztahu.
2. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že navážky vzorků se zvolí z rozmezí hmotnosti, jehož horní hranicí jsou 0,3 g a dolní hranicí je taková hmotnost plastu, jejíž doba vznícení při zvolené teplotě je 10 s.
Severografia, n. p., MOST
Cena 2,40 Kčs
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS865650A CS254734B1 (cs) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | Způsob stanovení aktivační energie vznícení plastů |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS865650A CS254734B1 (cs) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | Způsob stanovení aktivační energie vznícení plastů |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS565086A1 CS565086A1 (en) | 1987-05-14 |
| CS254734B1 true CS254734B1 (cs) | 1988-01-15 |
Family
ID=5401761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS865650A CS254734B1 (cs) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | Způsob stanovení aktivační energie vznícení plastů |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS254734B1 (cs) |
-
1986
- 1986-07-28 CS CS865650A patent/CS254734B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS565086A1 (en) | 1987-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Henkin et al. | Rates of Explosive Decomposition of Explosives. Experimental and Theoretical Kinetic Study as a Function of Temperature. | |
| Martinka et al. | Experimental determination of the effect of temperature and oxygen concentration on the production of birch wood main fire emissions | |
| Rychlý et al. | Degradation of aged nitrocellulose investigated by thermal analysis and chemiluminescence | |
| Sanchirico et al. | Volatile point of dust mixtures and hybrid mixtures | |
| KR20240142797A (ko) | 새로 정립된 Chung’s equation-IX에 의한 연소성 물질의 화재시 화재 위험성 등급 평가 방법 | |
| Martinka et al. | Influence of spruce wood form on ignition activation energy | |
| CS254734B1 (cs) | Způsob stanovení aktivační energie vznícení plastů | |
| Friedman | Quantification of threat from a rapidly growing fire in terms of relative material properties | |
| Osvaldova et al. | EFFECT OF THERMAL TREATMENT ON SELECTED FIRE SAFETY FEATURES OF TROPICAL WOOD. | |
| Folly | Thermal stability of explosives | |
| Nikolic et al. | Assessing the reliability of electrical insulating materials using accelerated aging tests | |
| Sandinge et al. | Does age matter? Impact on fire safety properties of composite materials from ageing | |
| Martinka et al. | Activation energy of Teak and Oak wood spontaneous ignition | |
| SU857832A1 (ru) | Способ определени горючести полимерных материалов | |
| Zachar et al. | Comparison of the activation energy required for spontaneous ignition and flash point of the Norway spruce wood and thermowood specimens | |
| Majlingová et al. | Modification of procedure to initiate the solids according to EN 60695-2-10 for materials used in historic buildings | |
| CN102768163A (zh) | 一种沥青混合料油石比的测定方法 | |
| Hejtmánek et al. | Input data of burning wood for CFD modelling using small-scale experiments | |
| Hroncová et al. | Influence of spruce wood form on ignition activation energy | |
| Borocz et al. | Thermo-Analytical Technique to Analize the Quality of Paper for Packaging | |
| Landit et al. | Initial Inflammability of Construction Materials | |
| RU2449272C2 (ru) | Способ испытания древесных материалов на горючесть | |
| Zuev et al. | Influence of concentration of ozone upon cracking of vulcanized rubber | |
| Veľas et al. | Results of Study Focusing on the Activation Energy and Mass Loss of Selected Coniferous Wood Species Výsledky štúdie so zameraním na aktivačnú energiu a úbytku na hmotnosti vybraných ihličnatých drevín | |
| Gerandi et al. | Multi-scale modelling of wood degradation using thermally thin wood plates |