挤塑聚苯乙烯泡沫塑料热释放速率试验研究.pdf

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挤聚乙贻泡赤塑將
热放速i監
金辉,吴晓娜,陈霄峰2
(1.杭州市公安消防局,浙江杭州310008
2.杭州市消防产品质量检验站,浙江杭州310008)
摘要:通过对挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)进行热释放速率的试验,对其燃烧性能进行了研究。在此基础上,与现行常用的燃
烧性能试验方法対于热塑型泡沫塑料燃烧性能的合理性进行对比分析。通过分析比较,客观评价热释放速率试验方法的可行性,为
制定建筑材料燃烧性能分级的相关标准提供参考。
关键词:聚苯乙烯泡沫塑料;热释放速率;燃烧性能
中图分类号:TU11.2+4
文献标识码:B
文章编号:1001-702X(2011)08-0076-03
Research on the test method for heat release rate of XPS
JIN Hui, WU Xiaona, CIEN Xiaofeng?
(1. Hangzhou Public Security Fire Bureau, Hangzhou 310008, Zhejiang, China
2. Hangzhou Fire Products Quality Test Center, Itangzhou 310008, Zhejiang, China)
近年来,我国相继发生了多起与建筑外保温材料质量有方法》的标准分级,因此,本研究还是以CB8624~1997的分
关的重特大火灾,如哈尔滨经纬360度双子星大厦、北京央视级方法作为参考,将建筑材料根据燃烧性能分为A、B1、B2和
新址附属文化中心大楼、上海胶州路教师公寓、沈阳皇朝万鑫B3,即不燃、难燃、可燃和易燃材料4个级别。用于建筑外保
大厦等火灾事故,造成了严重的人员伤亡和财产损失。分析温材料若需达到B1级,需进行难燃性、可燃性及燃烧或分解
这些火灾事故的教训,发现在可燃及易燃建筑外保温材料使的烟密度3项试验,其中难燃性试验直接反映材料燃烧性能
用中的一系列诃题,特别是有机类建筑外保温材料的使用己B1级的特征。
经成为社会密切关注的火灾隐患。选用燃烧性能达到安全要
在实际的难燃性试验过程中,属于热塑型的挤塑聚苯乙
求的外保温材料是消除建筑外保温材料火灾隐患的前提条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
件。因此,本文对目前建筑行业中被广泛使用的有机类建筑外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
保温材料一一挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)的燃烧性能进行属于热固型的聚氨酯硬泡(PURB)样品整体未发生受热熔化现
研究。
象,受火焰作用的表面产生了大量的碳化现象。根据CB
研究背景和日的
8625-2005《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
我国对建筑材料燃烧性能的评级参照CB8624-2006结、滴落、脱落等变化均不作为燃烧判断依据”的说明,因此,
《建筑材料及制品燃烧性能分级》进行。由于标准使用延续性在试验中XPS试件受热熔化收缩部分不应被看作烧损的长
的问题,CB8624-200虽然早已发布,但在许多政府规章和度,难燃性试验不能准确检测判定XPS材料的燃烧特性。
标准规范中还引用CB8624-1997《建筑材料燃烧性能分级
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
收稿日期:2011-06-01
指数法测定燃烧行为第2部分:室温试验》的氧指数试验。该
作者简介:金群,男,1978年生,浙江杭州人,硕士研究生。地址:杭州试验方法虽然不能描述或评定在实际着火情况下材料所早现
市上城区复兴南街278号杭州消防产品质检站,电话:0571
的着火危险性,但常被作为评价火灾危险性的一个要素。
85216837。
因此,本文以热释放速率试验的方法対XPKS材料进行检
?76?新型建筑材料
2011.8
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金辉,等:挤塑聚苯乙烯泡沫塑籵热释放速率试验研究
测,将试验结果与难燃性试验、氧指数试验的结果进行对比,
进行试验的XPK样品试验结束后均全部燃烧分解,基木
为XPS燃烧性能判定标准的改进提供参考和借鉴。
无燃烧残留物(见图2)。
2试验
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
JCZ-1建材热释放速率測定仪,按CB/T16172-2007《建筑材
料热释放速率试验方法》进行。
难燃性试验按GBT8625-2005进行。
氧指数试验按CB/T2406,2-2009《塑料用氧指数法测
定燃烧行为第2部分:室温试验》进行。
图2XPS样品试验的残样
2.2试验样品
4种XPS试样中1'样品的热释放速率见图3。
试验所用的XPS材料分别由江阴泰禾和杭州希尔特2
样品
家单位生产和提供,每种材料制作3个试样,其尺寸为10
mmxl0m的正方形。试样特征及规格见表1。
5050
表1试样特征及规格
样品
15
品V
试样号
材料特征
生产单位
样品1
蓝色,厚2.5cm
江阴泰禾
样品Ⅱ
蓝色,厚2.5cm
江阴泰禾
0255075100125150175200225250275
样品Ⅲ
浅红,厚3.2cm
杭州希尔特
时间/s
样品Ⅳ
浅红,厚3.2cm
杭州希尔特
图34种样品中1“的热释放速率折线
2.3XPS材料的热释放速率试验
在对4种XPS进行试验以外,本研究还选取了建筑外保
热释放速率是确定建筑材料火灾危险性的重要参数之温聚氨酯硬泡材料为参照试验样品,其试样(左)和燃烧残留
在实际火灾中,由于已经燃烧的物体会对邻近物体产生样(右)如图4所示,其1样品的热释放速率见图5。
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
2.3.1试验过程
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(见图1)。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。
图4聚氨酯硬泡材料的试样和残样
8
6
0255075100125150175200225
时间/s
图1热释放速率測定的试验现场
图5聚氨酯硬泡样品1试件的热释放速率
2.3.2试验结果
各试样热释放速率试验的结果见表2。
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