17.04.2023

So bestimmen Sie das Brennverhalten von Kunststoffen nach ISO 4589-2 und ASTM D2863

Insbesondere in der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrtindustrie, Elektronik- sowie Bauindustrie haben Kunststoffe spezifische Vorteile gegenüber anderen Materialien wie Metallen, Keramiken oder Naturstoffen, da sie leichter, vielseitiger, korrosionsbeständiger, je nach Anforderung elektrisch leitend oder isolierend und oft kosteneffizienter sind.

Das Brennverhalten der eingesetzten Polymere spielt eine wesentliche Rolle bei der Beurteilung der Sicherheit und Anwendbarkeit von Bauteilen und Baugruppen. Bei Entzündung eines Kunststoff-Bauteils kommt es durch sich bei der Verbrennung freisetzenden, meist giftigen Gase und der raschen Feuerausbreitung schnell zu gefährlichen, lebensbedrohlichen Situationen für Mensch und Umwelt. 

Bestimmung des Brennverhaltens mithilfe des Sauerstoffindex

Bei dem Sauerstoffindex handelt es sich um einen wichtigen Parameter zur Bewertung des Brennverhaltens von Materialien, insbesondere von Kunststoffen.

Für eine Verbrennung ist eine ausreichende Menge an Sauerstoff erforderlich. Der Sauerstoffindex wird herangezogen, um zu beurteilen, welcher minimale Sauerstoffgehalt in der Umgebungsluft notwendig ist, damit ein Material entzündet und in Flammen gesetzt werden kann. Dabei gilt: Je höher der Sauerstoffindex, desto schwerer ist es, ein Material zu entflammen und desto feuerfester ist es. Hauptsächlich wird diese Messgröße in der Brandprüfung verwendet. Der Sauerstoffindex kann durch standardisierte Testverfahren bestimmt werden.

LOI 901 - Lowest Oxygen Index 901 - Fire Testing Device
Abb.: LOI 901 – Sauerstoffindex-Analysegerät

Das LOI 901 (LOI = Lowest Oxygen Index) von NETZSCH TAURUS Instruments GmbH ist ein Gerät zur Bestimmung des Sauerstoffindexes von Polymeren. Das Sauerstoffindex-Analysegerät erfüllt die Anforderungen der international anerkannten Normen ISO 4589-2 und ASTM D2863.

Das LOI 901 zur Analyse des Brennverhaltens

Das LOI 901 ist ein sehr präzises Gerät, das gemäß den anerkannten Normen ISO 4589-2 und ASTM D2863 das Brennverhalten von Polymeren bestimmt. Die ISO-Norm beschreibt das Verfahren zur Bestimmung des minimalen Volumenanteils von Sauerstoff in einem gegebenen Gemisch aus Sauerstoff und Stickstoff bei 23 °C ± 2 °C, das die Verbrennung eines Materials unter bestimmten Testbedingungen unterstützt.

Das Gerät ist mit einer speziellen Brennkammer ausgestattet und verwendet eine kontrollierte Sauerstoffatmosphäre. Dies ermöglicht die Bestimmung folgender Messgrößen:

  • Grenzsauerstoffindex: Mindestsauerstoffkonzentration, bei der die Verbrennung des Prüfkörpers gerade noch möglich ist
  • Entflammbarkeit von Kunststoffen
  • Brennzeit
  • Brennstrecke
Abb.: LOI 901 Probenhalter – je nach Anwendung für stabförmige oder flächige Proben

Daneben liefert das LOI 901 während des Prüfverfahrens transparente Daten zu Temperatur, Durchflussrate und -zeit. Diese werden bereits während des Tests am Display dargestellt und können somit jederzeit abgelesen werden. Die Besonderheit des LOI 901 besteht in der einfachen und intuitiven Bedienung über einen Touch-Screen. Per Fingerdruck wird die gewünschte Sauerstoffkonzentration ausgewählt und automatisch eingestellt. Dabei bleibt der geforderte Volumenstrom konstant. Eingebaute Magnetventile und intelligente Software sorgen dafür, dass nach wenigen Sekunden stabile Bedingungen für die vorgeschriebene Messprozedur erreicht werden.    

Umfassende Ausstattung für Standardprüfungen

Damit die Nutzung des Sauerstoffindex-Analysegeräts sofort möglich ist, ist bereits das komplette notwendige Zubehör im Lieferumfang enthalten: . Dabei enthält das LOI folgende Ausstattung:

  • Probenhalter für stabförmige, runde und flächige Proben
  • Propangaszünder
  • Leicht auswechselbarer Borsilikat-Glaszylinder
  • Single Board Computer (SBC) mit Windows 10
  • Software-Einzellizenz LOI 2016

Somit müssen nur noch die Prüfgase (O2/N2) bereitgestellt werden, um das Analysegerät in Betrieb zu nehmen.

Das LOI 901 wird häufig in der Automobilindustrie eingesetzt, um die im Auto verbauten Kunststoffe auf deren Entflammbarkeit und somit auf Sicherheit zu prüfen.
Die Anwendungsbereiche reichen von der Innenausstattung ‒ wie Sitze und Armaturenbretter ‒ bis hin zu elektrischen und elektronischen Bauteilen.

Interessiert? Hier erhalten Sie weitere Informationen zum Analysegerät von NETZSCH TAURUS: LOI 901 - NETZSCH Analyzing & Testing

Die Brandprüfgeräte von NETZSCH: