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挤塑聚苯乙烯泡沫塑料热释放速率试验研究

时间:2019-12-21 18:40:51  来源:  作者:  浏览量: 2
简介: 研究背景和目的我国对建筑材料燃烧性能的评级参照GB8624―2006的问题,GB 8624―2006虽然早已发布,但在许多政府规章和标准规范中还引用GB8624―1997建筑材料燃烧性能分级方法

研究背景和目的我国对建筑材料燃烧性能的评级参照GB8624―2006的问题,GB 8624―2006虽然早已发布,但在许多政府规章和标准规范中还引用GB8624―1997建筑材料燃烧性能分级方法的标准分级,因此,本研究还是以GB8624―1997的分级方法作为,将建筑材料根据燃烧性能分为A、B1、B2和B3,即不燃、难燃、可燃和易燃材料4个级别。用于建筑外保温材料若需达到B1级,需进行难燃性、可燃性及燃烧或分解的烟密度3项试验,其中难燃性试验直接反映材料燃烧性能B1级的特征。

  在实际的难燃性试验过程中,属于热塑型的挤塑聚苯乙烯泡沫塑料样品均发生了熔化、收缩的现象,受火焰作用后产生碳化现象的部分主要集中在试验接近火源的边缘部分;而属于热固型的聚氨酯硬泡(PUR)样品整体未发生受热熔化现象,受火焰作用的表面产生了大量的碳化现象。根据GB8625―2005建筑材料难燃性试验方法中“试件在试验中产生变色,被烟熏黑及外观结构发生弯曲、起皱、鼓泡、熔化、烧结、滴落、脱落等变化均不作为燃烧判断依据”的说明,因此,在试验中XPS试件受热熔化收缩部分不应被看作烧损的长度,难燃性试验不能准确检测判定XPS材料的燃烧特性。

  对于特定用途的材料,如电线电缆套管类材料和用于管道隔热保温的泡沫塑料,采用GB/T2406.2―2009塑料用氧指数法测定燃烧行为第2部分:室温试验的氧指数试验。该试验方法虽然不能描述或评定在实际着火情况下材料所呈现的着火危险性,但常被作为评价火灾危险性的一个要素。

  因此,本文以热释放速率试验的方法对XPS材料进行检测,将试验结果与难燃性试验、氧指数试验的结果进行对比,为XPS燃烧性能判定标准的改进提供和借鉴。

  2试验2.1试验方法及仪器热释放速率试验采用南京市江宁区分析仪器厂生产的CZ-1建材热释放速率测定仪,按GB/T16172―2007建筑材料热释放速率试验方法进行。

  定燃烧行为第2部分:室温试验进行。

  2.2试验样品试验所用的XPS材料分别由江阴泰禾和杭州希尔特2家单位生产和提供,每种材料制作3个试样,其尺寸为10mmx10mm的正方形。试样特征及规格见表1.表1试样特征及规格试样号材料特征样品1蓝色,厚2.5江阴泰禾样品蓝色,厚2.5江阴泰禾样品I浅红,厚3.2杭州希尔特样品IV浅红,厚3.2杭州希尔特2.3XPS材料的热释放速率试验热释放速率是确定建筑材料火灾危险性的重要参数之一。在实际火灾中,由于已经燃烧的物体会对邻近物体产生辐射影响,物体表面材料的燃烧性能直接影响着火灾的发展和蔓延。当物体表面被引燃时,该物体的表面材料将释放热量/衡量热量释放的速度就常用热释放速率来表示。

  2.3.1试验过程进行试验的XPS样品试验结束后均全部燃烧分解,基本无燃烧残留物(见)。

  XPS样品试验的残样4种XPS试样中1样品的热释放速率见时间/s 4种样品中1的热释放速率折线在对4种XPS进行试验以外,本研究还选取了建筑外保温聚氨酯硬泡材料为参照试验样品,其试样(左)和燃烧残留样(右)如所示,其1样品的热释放速率见。

  聚氨酯硬泡材料的试样和残样试验开始时,将试验样品放入规定位置,XPS材料受辐射锥内高温辐射的作用,迅速产生明火并剧烈燃烧(见)。整个试验过程由试验设备自动记录数据,注意记录持续火焰时间,试验主要获得热释放速率的值。

  热释放速率测定的试验现场2.3.2试验结果时间/s聚氨酯硬泡样品r试件的热释放速率各试样热释放速率试验的结果见表2.表2试样热释放速率试验结果项巨持续火焰热释放速率单位面积热释放速率时间/s峰值/kW样品1聚氨酯硬泡2.4试验结果综合分析各样品的热释放速率试验、难燃性试验及氧指数试验结果见表3.根据GB20286―2006公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识中关于阻燃1级泡沫塑料的判定指标的要求,其单位面积热释放速率峰值应不大于250kW/m2.从表3可看出,挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)的4个样品和聚氨酯硬泡材料(PUR)的样品均未达到GB20286―2006规定的阻燃1级泡沫塑料的要求,但都达到了GB8624―1997建筑材料表3试验结果的综合分析项目难燃试验热释放速率峰值平均烟气温度/C平均剩余长度/mm最小剩余长度样品1样品样品I样品V聚氨酯硬泡燃烧性能分级方法B1级材料难燃性试验的指标(平均烟气温度最大值小于200C,平均剩余长度不小于150mm且无任一试件被完全烧毁),且XPS样品I还达到了氧指数试验B1级(大于32%)的要求。因此,热释放速率试验相比难燃性试验和氧指数试验对材料的燃烧性能测试标准更为严苛。

  3结语热释放速率试验在测试过程中有效避免了材料因受热熔化、收缩和滴落等现象对检测结果的影响,直接影响燃烧性能判定的因素为材料本身对火的反应和受热燃烧表面积等。因此,对于挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)此类热塑型材料,热释放速率试验能客观评价其燃烧性能。此外,为能更全面地评价热塑型泡沫塑料类材料的燃烧性能,可将热释放速率试验与其它试验方法相结合,形成符合该类材料特性的评价体系。

  (上接第71页)降低。所以,为了减小保护层的收缩率,在成型条件允许的条件下,砂浆配比中灰砂比选小些好。

  2.4压制成型的保护层试块性能根据实验室研究,选择一组配比供工厂压制成型试验并测试各项性能指标,水泥砂浆的配比为:胶凝材料中水泥占30%,灰砂比为1:2,水灰比为0.5;工厂成型压力可调,在成型过程多余的水被压出,经测定成型后板中水灰比为0.16,成型的板经养护28d后,测得板的基本性能如下:抗冻性(冻融25次):无裂纹、脱皮、剥落等破坏现象;不渗水性(10mm厚):经顶面20mm的水柱浸泡1个月,底面不渗水、不潮湿;C)再烘干,体积变化率3结语本文研究的倒置式屋面保温防水装饰复合板是一种新型的多功能屋面保温材料,彻底解决了倒置式屋面保温层因吸水而降低保温效果的问题,由于这种复合板是在工厂制备,质量可控,施工方便并改善施工环境,成本较低,有广泛的应用前景。蒉

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