El proceso de retraso de la llama se puede caracterizar en fase gaseosa, investigando las especies de pirólisis actuales, o en fase sólida, al estudiar la morfología y la composición de la capa de carbón. Existen numerosos métodos de caracterización macro y micro fuego. El índice de oxígeno limitante (LOI), UL-94, calorimetría de cono, calorimetría de microescala y análisis termogravimétrico (TGA) son de los métodos de caracterización de fuego más comunes.
Loi es uno de los principales métodos que se han utilizado durante muchos años para investigar la inflamabilidad relativa de los materiales. El material con LOI inferior al 21% puede quemarse fácilmente, mientras que los materiales con LOI superior al 21% exhiben una inflamabilidad reducida después de la eliminación de la fuente de encendido. Loi requiere una configuración rentable y un pequeño tamaño de muestra. Sin embargo, debido a la alta simulación del índice de oxígeno y el calor de entrada a pequeña escala, no es muy adecuado para determinar el alcance real del rendimiento del fuego.
Se han considerado las pruebas UL-94 para medir la tasa de quema y las características de los plásticos. La prueba vertical UL94 se usa ampliamente para la determinación de la encendido y la tasa de propagación de la llama de los materiales plásticos. En esta prueba, la muestra se quema utilizando condiciones de llama específicas para un cierto período de tiempo. El tiempo requerido para que el incendio se extingue (extracción después de la llama) es una indicación de las propiedades de retraso del incendio de la muestra.
Como uno de los métodos de caracterización de fuego más importantes para los materiales poliméricos, la calorimetría de cono mide la concentración de oxígeno reductor en los gases de combustión de una muestra sometida a un flujo de calor dado. Después de exponer la muestra a un calentador eléctrico radiante cónico, la combustión se desencadena por una chispa eléctrica. La variedad de datos, como la tasa de liberación de calor (HRR) en función del tiempo, la tasa de liberación de calor (PRHR), la tasa de liberación de calor total (THR) y la tasa de pérdida de masa (MLR) pueden informarse mediante esta prueba.
La prueba de calorimetría de microescala proporciona un método rápido y rentable para la investigación de polímeros académicos e industriales. Los estudios sugieren el potencial de este método para la determinación cuantitativa del rendimiento de incendio a gran escala para muestras de miligramos. Las muestras se descomponen térmicamente a una velocidad de calentamiento constante. Luego, los productos de combustión de la pirólisis de estado sólido se eliminan usando nitrógeno y luego se mezclan con exceso de oxígeno para garantizar una combustión completa. El agotamiento del oxígeno se mide analizando la mezcla de oxígeno/nitrógeno restante después de la eliminación de los volátiles de combustión de la corriente de gas. La tasa de liberación de calor y otros parámetros de inflamabilidad, como la capacidad de liberación de calor y el rendimiento de carbón se encuentran entre los resultados de la calorimetría de microescala.
TGA mide los cambios en el peso de los materiales en función de la temperatura basada en los estándares ASTM E1131 e ISO 11358. TGA obtiene la pérdida de peso a temperatura de inicio (amontonamiento) y porcentaje del peso que permanece al final del proceso de calentamiento (incluida la masa del residuo de carbón). Los materiales con mayor enumno producen menos combustible para la combustión y, por lo tanto, tienen mejores propiedades de retraso de llama.
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