木质材料阻燃技术

“生物质材料丛书”序

前言

第1章木质材料基础知识

第2章材料的燃烧理论与防火保护

第3章常用木质材料阻燃剂

第4章阻燃木材

第5章阻燃纤维板

第6章阻燃胶合板

第7章阻燃刨花板

第8章木质材料阻黯性能的栓测方法

木质材料的阻燃处理已成为国内外发展的必然趋势，木质材料的阻燃技术更受到木材加工企业和工程技术人员的高度关注。本书在简介木质材料基础知识、材料的燃烧理论与防火保护的基础上，介绍常用木质材料阻燃剂，详述各种典型的木质材料阻燃剂的配方和性能，为各类使用人员方便地选用理想的木质材料阻燃剂提供参考；重点论述应用新型阻燃剂FRW 研制的阻燃木材、阻燃纤维板、阻燃胶合板和阻燃刨花板的生产工艺、阻燃处理方式、阻燃性能评价等，并详尽介绍国内外代表性的阻燃木材、阻燃纤维板、阻燃股合板和阻燃刨花板的生产技术和性能评价，为指导实际生产提供坚实的基础。

《材料阻燃性能测试方法》较全面地介绍了国际标准化组织、欧盟、国际电工委员会、中国、美国、加拿大、德国、英国、法国、俄罗斯、日本、澳大利亚所颁布和现采用的主要材料阻燃性能测试方法与标准，包括材料的点燃性及可燃性、火焰传播速率、释热性、生烟性、热烈解和燃烧气态产物的腐蚀和毒性6大类。每一种方法都叙述了其标准号、设备、试件、测定程序、评定标准及应用范围。另外，《材料阻燃性能测试方法》详细地评述和分析了材料阻燃性能测试方法的发展、特点和国际化进程。书中每章末及书末的附录收集了为数众多的高分子材料上述6方面阻燃性能实测数据极富参考价值。

第一章材料阻燃性能测试方法综论1

第一节概论1

第二节材料阻燃性能测试方法的进展2

第三节材料阻燃性能测试方法分类3

第四节各类阻燃性能测试方法概述4

一、点燃性和可燃性试验4

二、火焰传播试验4

三、释热速率试验5

四、生烟性试验5

五、燃烧产物腐蚀性试验6

六、燃烧产物毒性试验6

七、耐燃性试验7

第五节对测试方法的基本要求7

第六节测试方法中的主要影响因素7

第七节测试方法的相关性8

第八节大型阻燃性能测试试验9

第九节阻燃性能测试方法和标准的国际化10

一、概论10

二、统一化途径11

三、可用的统一化试验12

四、统一化进程13

五、统一化原则14

六、现状14

第二章材料点燃性和可燃性的测定17

第一节塑料极限氧指数的测定17

一、理论基础17

二、实际测定19

三、对氧指数测定法的综合评价27

第二节塑料水平及垂直燃烧试验28

一、UL 94塑料水平和垂直燃烧试验28

二、中国的塑料水平及垂直燃烧试验33

三、DIN VDE 0304，38及39的水平燃烧试验及垂直燃烧试验44

第三节塑料点燃温度的测定45

一、概述45

二、GB 9343法46

三、GB 461048

四、DIN VDE 0345/869法（塑料薄膜闪燃温度试验）48

第四节建筑材料燃烧试验49

一、建筑材料不燃性试验49

二、建筑材料难燃性试验51

三、建筑材料可燃性试验57

四、测定建筑材料阻燃等级的燃烧试验64

五、建筑构件耐火试验（GB/T 9978）69

第五节电子电气产品燃烧试验71

一、炽热棒试验（GB 2407）71

二、灼热丝试验73

三、针焰试验75

四、不良接触试验（GB 51696）76

五、本生灯火焰试验（GB 51697）77

六、热轴试验（VDE 0470）78

七、漏电作为点燃源的试验（VDE 0303，1；VDE 0471，6；DIN IEC 112）79

八、漏电起痕指数（CTI）试验80

第六节电线电缆燃烧试验81

一、单根电线电缆垂直燃烧试验（GB 126662）81

二、单根电线电缆及绝缘芯线燃烧性试验（DIN VDE 0472804）84

三、单根电线电缆水平燃烧试验（GB 126663）84

四、单根电线电缆倾斜燃烧试验（GB 126664）85

五、成束电线电缆燃烧试验（GB 126665）86

六、电线电缆耐火特性试验（GB 126666）88

七、电缆燃烧试验（NF C 32070）89

第七节飞机、机车及船舰用材料的燃烧试验90

一、飞机用材料90

二、机车用材料96

三、船舰用材料100

第八节家具（包括部件）及其材料的燃烧试验101

一、床垫的可燃性试验（16 CFR 1632）101

二、美国加利福尼亚州（CAL）可燃性试验102

三、BS 58521法108

四、UNI 9175法109

第九节大型燃烧试验109

一、室角燃烧试验(ISO 9705)109

二、单项燃烧试验（EN 13823）110

三、电视机整机燃烧试验111

四、家具量热仪试验113

五、不熔建材燃烧特性试验（ULCS 127）113

六、建筑构件可燃性的测定（俄罗斯）114

附录1材料的极限氧指数(LOI)114

附录2ASTM D 5485法(50kW/m2)测得的材料的点燃时间115

附录3USF点燃试验测得的材料的点燃时间115

附录4锥形量热计法测得的材料的点燃时间116

附录5材料的点燃敏感性(美国Califonia家具局测定)116

附录6NBS闪燃试验测得的材料的闪燃性117

附录7Douglas闪燃试验测得的材料的闪燃性118

附录8USF闪燃试验测得的材料的闪燃性118

第三章材料火焰传播性能的测定120

第一节ASTM E 84隧道法120

第二节加拿大CAN/ULCS 102隧道法121

第三节ASTM E 162辐射板法122

第四节ASTM E 970法122

第五节ISO 56582法123

第六节意大利UNI 9174/A1法125

第七节英国BS 4766法125

第八节英国BS 4767法127

第九节法国NF P 92506法128

第十节德国DIN 410214法及荷兰NEN 1775法128

第十一节北欧NT火006及NT火007法129

第十二节荷兰NEN 6065法130

第十三节俄罗斯GOST 121017法130

第十四节澳大利亚AS/NZS 15303法131

第十五节EN ISO 92391法及ISO 92392法132

第十六节直接点燃法测定燃烧速率133

一、ASTM D 635法133

二、ASTM D 568法133

三、法国NF P 92504法133

四、英国BS 27825508A法134

五、德国STV 20法134

附录1辐射板法（ASTM E 162）测得的材料的火焰传播指数134

附录2辐射板法(ASTM E 162)测得的材料的火焰传播特性135

附录3NBS地板辐射板法测得的材料的临界辐射热值136

第四章材料释热性的测定137

第一节概述137

第二节锥形量热仪法139

一、耗氧原理139

二、锥形量热仪测定的火参数139

三、设备及操作140

第三节美国俄亥俄州立大学（OSU）量热仪法143

第四节建筑材料燃烧释热量试验（GB 14403法）144

第五节英国BS 47611法146

第六节北欧NT火004法147

第七节日本模拟箱试验148

第八节材料燃烧热值的测定（GB 14402）148

附录1辐射板法(ASTM E 162)测得的材料的释热性151

附录2锥形量热仪(50kW/m2)测得的材料的释热性151

附录3OSU法(ASTM E 906)测得的材料的释热性152

附录4OSU法(FAA法)测得的材料的释热性153

第五章材料生烟性的测定154

第二节光学法测定烟密度155

一、原理155

第三节NBS烟箱法158

一、概述158

二、美国ASTM E 662的NBS烟箱法158

三、中国GB 8323的NBS烟箱法159

四、法国UTE C 20452的 NBS烟箱法161

五、德国的NBS烟箱法161

六、改良NBS烟箱法162

七、NBS烟箱法测定材料生烟性的影响因素162

第四节中国测定材料生烟性的方法167

一、GB 8323 法(NBS烟箱法)167

二、GB 8627法167

三、GB 126667法168

四、GB/T 14802法170

五、HB 6577法171

第五节XP2烟箱法171

第七节德国DIN 53436/E 53437法173

第八节日本JIS A 1321法174

第九节日本 JIS法（草案）175

第十节光学法测定烟密度的其他方法177

一、ASTM E 84 隧道法177

二、锥形量热仪法177

三、ISO 56592法178

四、IEC 10341及10342法178

第十一节测定生烟性的其他方法179

一、质量法（ASTM D 4100）179

二、电子法180

第十二节烟尘化学组成测定180

一、实验方法180

二、EPS的生烟特性及烟的化学组成测定180

附录1OSU法(ASTM E 906)测得的材料的生烟性183

附录2OSU法(FAA法)测得的材料的生烟性184

附录3OSU法测得的材料的生烟性184

附录4ASTM D 2843法测得的材料的生烟性185

附录5Arapahoe法测得的材料的生烟性185

第六章材料燃烧产物腐蚀性的测定186

第一节概述186

第二节测定方法186

一、ISO 119072法186

二、IEC 7541法187

三、美国ASTM D 5485法187

四、德国DIN VDE 0472法187

五、法国NF C 20453法188

六、法国CNET法188

七、法国UTE C 20453法188

八、电缆燃烧气体腐蚀性试验189

附录1锥形量热计(热流强度50kW/m2)测得的材料的腐蚀性189

附录2改良NIBS法测得的材料的腐蚀性189

附录3CNET法测得的材料的腐蚀性190

附录4改良DIN法测得的材料的腐蚀性190

第七章材料燃烧产物毒性的测定191

第一节测定方法191

第二节美国匹兹堡大学生物试验法193

第三节德国DIN 53436生物试验法194

第四节日本JGBR生物试验法195

第五节中国HB 7066化学分析法196

一、概述196

二、有毒气体测定196

三、结果计算198

第六节中国HB 70684化学分析法199

第七节其他方法200

一、Lindberg法200

二、材料毒性指数的测定200

三、德国航空工业的化学分析法202

四、法国UTE C 20454的化学分析法202

五、US辐射装置的生物试验法202

六、俄罗斯GOST 121017-80的生物试验法203

第八节不同方法的比较203

一、试验方法203

二、分析方法203

三、结果及讨论204

第九节评估材料燃烧产物毒性的数学模型205

一、N气体模型概述206

二、N气体模型表达式206

三、燃烧产物各组分间毒性的相互作用207

四、用N气体模型预估材料燃烧产物毒性208

五、使用N气体模型的注意点208

六、使用N气体模型的试验方法210

第十节燃烧产物毒性的综合评介211

一、烟雾指数211

二、火灾毒性指数211

附录1美国匹兹堡大学法测得的材料的LC50值212

附录2波兰消防中心法测得的材料的LC50值212

附录3以Dome毒性试验（条件1）测得的材料的LC50值212

附录4以Dome毒性试验（条件1）测得的材料燃烧产物对被试老鼠的半数

致死时间213

附录5材料热裂或燃烧产物对被试老鼠致死率的毒性次序（由大到小）213

附录6人对不同浓度CO2的反应214

附录7人对不同浓度CO的反应214

附录8人对不同浓度羧络血红蛋白的反应214

附录9动物对不同浓度碳氧化合物的反应214

附录10人对不同浓度的多种有毒物质的反应215

附录11动物对不同浓度的多种有毒物质的反应216

参考文献218

附录219

附录一常见高聚物的中、英文名称及缩写符号219

附录二世界主要阻燃性能测试标准221

附录三有关塑料阻燃性能测试方法和标准的国际和国家标准化组织232

附录四与阻燃及防火有关的重要名词中英对照表234

附录五高聚物粉尘爆炸性235 2100433B