PU硬泡與聚苯乙烯泡沫燃燒機(jī)理分析
1、PU硬泡的燃燒機(jī)理
PU硬泡是一種交聯(lián)熱固性材料,燃燒機(jī)理以凝聚相燃燒為主要控制區(qū)。其燃燒過(guò)程:點(diǎn)火→凝聚相發(fā) 生熱分解反應(yīng)→凝聚相表面形成碳化層→凝聚相熱分 解產(chǎn)物進(jìn)入氣相燃燒區(qū)→氣相反應(yīng)區(qū)完成燃燒反應(yīng)釋 放大量熱量。
PU硬泡燃燒機(jī)理特點(diǎn)是在凝聚相表面形成一個(gè)碳 化層,此碳化層可有效起到阻礙燃?xì)鈿庀喾磻?yīng)區(qū)熱量 和高溫反應(yīng)產(chǎn)物向固相的傳遞,對(duì)熱量傳遞起到屏蔽 作用,從而起到降低火焰的傳播速率。因此對(duì)PU硬泡 采取的阻燃措施,主要是降低凝聚相分解反應(yīng)速率, 提高碳化層的致密性和厚度,以及采用PIR(聚異氰 尿酸酯結(jié)構(gòu))泡沫和化學(xué)或物理膨脹型阻燃劑以及具 有阻燃分子結(jié)構(gòu)的PU硬泡,均能起到提高表面碳化層 的阻燃效果。
2、聚苯乙烯(EPS/XPS)泡沫的燃燒機(jī)理
聚苯乙烯泡沫是一種熱塑性材料,其燃燒機(jī)理主要以氣相燃燒為主要控制區(qū),無(wú)阻燃劑條件下,一般 表面不形成碳化層。其燃燒過(guò)程:點(diǎn)火→固相發(fā)生熱 分解反應(yīng)→固相分解產(chǎn)物直接進(jìn)入氣相區(qū)→氣相區(qū)完 成燃燒反應(yīng)釋放大量熱量。由于聚苯乙烯燃燒過(guò)程中 燃燒表面無(wú)碳化層結(jié)構(gòu),所以聚苯乙烯熱釋放速率一 般要比PU硬泡要大。聚苯乙烯燃燒的另一個(gè)特點(diǎn)就 是,在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熔滴,熔滴易擴(kuò)大燃燒面, 導(dǎo)致二次燃燒,這也是聚苯乙烯火焰?zhèn)鬟f速率快的一 個(gè)重要原因。TVCC火災(zāi)實(shí)情,驗(yàn)證了聚苯乙烯存在 快速傳遞火焰速率的致命缺點(diǎn)。