夾層內(nèi)EPS保溫材料火災(zāi)燃燒特性多尺度研究.pdf

1、模塑聚苯乙烯泡沫(EPS)保溫材料作為一種有機(jī)保溫材料，具有潛在火災(zāi)危險(xiǎn)性。本文選擇三個(gè)尺度研究了EPS在夾層內(nèi)的火災(zāi)燃燒特性。
　　 首先運(yùn)用TG-DSC-IR-MS研究了EPS在三種氣氛中的熱解過(guò)程、熱解動(dòng)力學(xué)及熱解產(chǎn)物。研究表明EPS在三種氣氛中完全分解;EPS在氮?dú)庵蟹磻?yīng)級(jí)數(shù)為1，活化能約為150kJ/mol，熱解產(chǎn)物有C、H2O、CO、CO2、CH3CH2OH、酸、苯乙烯、間取代苯及烴類(lèi)小分子;在空氣中反應(yīng)級(jí)數(shù)為2，活

2、化能約為50kJ/mol，產(chǎn)物有C、CO2、C4H3、C4H4、CH3CH2OH、炔和醛或酮;在氧氣中反應(yīng)級(jí)數(shù)為2，活化能約為110kJ/mol，產(chǎn)物主要有C、H2O、CO2、CH3CH2OH、醛和烴類(lèi)小分子。
　　 其次運(yùn)用錐形量熱儀從實(shí)驗(yàn)室尺度研究了不同熱輻射通量下EPS的燃燒特性。研究表明隨著外部熱輻射通量的增加，EPS點(diǎn)燃時(shí)間縮短，平均質(zhì)量損失速率增加，熱釋放速率增加，材料的火災(zāi)危險(xiǎn)增加;運(yùn)用熱厚型點(diǎn)燃模型計(jì)算出臨界熱輻

3、射通量為11.4kW/m2，點(diǎn)燃溫度為346℃，熱物性參數(shù)kρc=0.652;給出了EPS在50kW/m2熱輻射通量下的燃燒特性指數(shù)。錐形量熱儀中點(diǎn)火溫度與熱分析中的熱解溫度，錐形量熱儀中質(zhì)量損失與熱分析中質(zhì)量損失等都存在一定的相關(guān)性。
　　 最后通過(guò)搭建夾層火模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，從宏觀大尺度揭示了EPS在夾層內(nèi)的火災(zāi)燃燒特性。實(shí)驗(yàn)表明能否形成池火是EPS在夾層內(nèi)持續(xù)燃燒的重要條件;在下角點(diǎn)火時(shí)EPS完全燃燒，其次是中部，最后是上角;