[发明专利]一种用于研究高分子材料阻燃性能的方法

权利要求书

1.一种用于研究高分子材料阻燃性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、测温热电偶的焊接与温度标定

a、在盛有甲基硅油的有机玻璃器皿中，将热电偶丝夹在通有直流电流的焊接夹头上，有机玻璃器皿中设有浸于甲基硅油中的碳棒，将热电偶丝的一端通过碳棒进行焊接，当热电偶丝的该端部出现焊接圆头时，焊接成测温热电偶，其中，焊接夹头、热电偶丝和碳棒构成闭合电流回路；

b、将测温热电偶安装在温度测定仪上与标准热电偶进行对比，把测温热电偶所对应的温度与标准热电偶所对应的温度进行对比，从而进行标定；

步骤二、阻燃材料样品的压制成型

a、根据待测阻燃高分子材料的成分，合理设定压制成型工艺，把阻燃高分子材料在模具中通过压制成型得到一系列大小相同的样片，备用；

b、将上述制备的样片按照一定顺序放置在模具中，沿着样品厚度方向放置若干个步骤一制得的测温热电偶，使各测温热电偶包埋在样片之间，然后将模具置于平板硫化机中，压制成包埋有测温热电偶的阻燃材料样品，备用；

步骤三、燃烧试验与数据采集

a、将步骤二制得的阻燃材料样品中的测温热电偶连接至数字记录仪（1），然后将阻燃材料样品置于燃烧室（2）中，向其表面喷射火焰，使阻燃材料样品引燃的同时，按下数字记录仪（1）的启动和记录开关，开始进行燃烧试验和数据采集；

b、将采集到的实验数据进行绘图或制作表格，得到同一个样品不同厚度位置处或不同组成的样品相同厚度位置处的一系列温度变化曲线或实验数据；

c、比较化学组成/微观结构不同的阻燃高分子材料在燃烧时的内部温度变化，定量表征燃烧生成的碳质残余物对热量传递的影响，结合对燃烧残余物的形态结构观察，分析高分子材料的阻燃机理。

2.根据权利要求1所述的一种用于研究高分子材料阻燃性能的方法，其特征在于：步骤一a的热电偶丝由镍硅热电偶丝和镍铬热电偶丝绞合而成，热电偶丝的测定温度范围为200~1100℃。

3.根据权利要求1所述的一种用于研究高分子材料阻燃性能的方法，其特征在于：步骤二a制得的样片是直径为80mm的圆形样片，样片的厚度为1.5mm和3mm两种规格。

4.根据权利要求1所述的一种用于研究高分子材料阻燃性能的方法，其特征在于：步骤二b将模具置于平板硫化机中压制成型阻燃材料样品工艺为：将模具置于平板硫化机的两个加热的模板之间，然后加压并在10MPa压力下保持10min，最后从模板之间取出模具，并使模具在10MPa压力下冷却30min后打开模具，即可得到包埋有测温热电偶的阻燃材料样品。

5.根据权利要求1所述的一种用于研究高分子材料阻燃性能的方法，其特征在于：步骤二制得的阻燃材料样品中，各测温热电偶之间具有相同的温度响应特性，且在相同温度场下，各测温热电偶之间的温度差?T≤2℃。

6.根据权利要求1所述的一种用于研究高分子材料阻燃性能的方法，其特征在于：步骤三a的燃烧室（2）包括一侧面敞口的固定座（3），固定座（3）中设有可上下往复移动且用于放置阻燃材料样品的试验台（4），固定座（3）中对应试验台（4）的上方设有喷火装置（5）。

7.根据权利要求6所述的一种用于研究高分子材料阻燃性能的方法，其特征在于：试验台（4）包括竖直设置的丝杠（6）和控制丝杠（6）转动的电机，丝杠（6）上套设有与其上的螺纹相配合的带有内螺母结构的滑块（7），滑块（7）上设有用于调整阻燃材料样品的上表面与喷火装置（5）所喷出火焰之间夹角的角度调节装置（8）。

8.根据权利要求7所述的一种用于研究高分子材料阻燃性能的方法，其特征在于：所述的角度调节装置（8）由连接套（9）、与连接套（9）中心位置设置的螺纹孔配合连接的紧定螺钉（10）以及用于放置阻燃材料样品的承接盘（11）组成，连接套（9）通过可拆卸杆（12）固定在滑块（7）上，承接盘（11）通过其上设置的延伸杆（13）伸入到连接套（9）内部的螺纹孔中，紧定螺钉（10）将延伸杆（13）可转动地固定在螺纹孔中。