5. Метод экспериментального определения показателя токсичности продуктов горения полимерных материалов [3; 8]

Сущность метода определения показателя токсичности заключает­ся в установлении количественной зависимости летального эффекта про­дуктов горения от массы материала, отнесенной к единице объема замкну­того пространства.

Метод реализуется с помощью экспериментальной установки, изоб­раженной на рис. 1.11.

Для испытаний готовят не менее 10 образцов с размерами в плане 60x60 мм и реальной толщиной не более 10 мм.

Как и по методу определения коэффициента дымообразования, ис­пытания проводят в двух режимах: термоокислительного разложения и пла­менного горения.

В предварительных опытах определяют для каждого материала тем­пературный режим, способствующий выделению более токсичных продук­тов горения.

Для герметизации камеры 1 (см. рис. 1.11) нагнетают воздух в надув­ную прокладку, вставляют в держатель образца 2 вкладыш с контрольным образцом из асбестоцемента с размерами 60x60x10 мм. На центральном уча­стке обогреваемой поверхности образца закрепляют термоэлектрический преобразователь. Закрывают заслонки 4 переходных рукавов 5, 17 и внут­реннюю дверцу предкамеры 9, выводят установку на режим пламенного го­рения. После выхода электронагревательной панели 3 на стационарный ре- ким открывают заслонки 4 переходных рукавов и дверцу камеры сгорания. Нынимают вкладыш с контрольным образцом и термопарой, зажигают га­зовую горелку.

Устанавливают в держатель вкладыш с образцом исследуемого мате- I) иала. После воспламенения образца газовую горелку немедленно отключают.

Продолжительность горения образца определяют по времени дости- ж ония максимальных значений концентрации СО и С0₂ в экспозиционной камере б, 7или принимают равным 5( + 0,5) мин.

Затем закрывают заслонки 4 переходных рукавов 5, 17 и включают иеитилятор перемешивания 13.

Клетку Юс животными помещают в предкамеру, наружную дверцу которой закрывают.

После снижения температуры газов в нижней части экспозицион­ной камеры до 30°С открывают внутреннюю дверцу 9 предкамеры и фикси­руют время начала экспозиции животных. Экспозицию проводят в течение 10 ( + 0,5) мин при концентрации кислорода не менее 16%. В каждом испы­тании используют 10 белых мышей массой по 20( + 2) г.

По истечении времени экспозиции открывают клапан продувки зас­лонки переходных рукавов, наружную дверцу предкамеры, включают вен­тилятор и вентилируют установку в течении 10( + 1) мин. Регистрируют чис ло погибших мышей и характерные признаки интоксикации.

Испытания в режиме термоокислительного разложения (тления) проводят при температуре 400( + 5)°С, при этом газовую горелку не зажига­ют. Материалы, разлагающиеся при более высокой температуре, испытыва­ют при температуре 600( + 5)°С (плотность теплового потока 38( + 1) кВт/м²). В случае самовоспламенения образца температуру испытания уменьшают с интервалом 50°С.

Критерием выбора режима испытаний служит наибольшее число летальных исходов в сравниваемых группах подопытных животных. При определении токсичного эффекта учитывают гибель животных, наступив­шую во время экспозиции, а также в течение последующих 14 суток.

В зависимости от состава материала (при анализе их продуктов го­рения) определяют количество оксида и диоксида углерода, цианистого во­дорода, акрилонитрила, хлористого водорода, бензола, окислов азота, аль­дегидов и других веществ.

Полученный ряд значений зависимости летальности от массы мате­риала используют для расчета показателя токсичности Я_С150, г/м³.

Значение показателя токсичности продуктов горения используют для сравнительной оценки пожарной опасности полимерных материалов. Но величине указанного показателя их классифицируют на 4 группы (табл. 1.9).

Таблица 1.9