基于锥形量热仪试验的典型聚合物材料燃烧性能研究

文章简述了锥形量热仪的试验原理,主要介绍了新一代的实验室型聚合物材料燃烧性能和阻燃性能的评价方法——锥形量热仪(CONE),并以聚合物材料锥形量热仪试验数据为基础,详细地讨论了各种燃烧参数在评价和研究聚合物材料的燃烧性和阻燃性中的意义和应用,并介绍了这方面的进展和发展方向。     

基于锥形量热仪法对环氧树脂燃烧性能的研究

为了评价阻燃环氧树脂的阻燃性能以及燃烧行为,通过锥形量热仪(CONE)对阻燃后的环氧树脂进行了测试,得出热释放速率(HRR),总热释放量(THR),烟释放速率(SPR),总烟生成量(TSP),二氧化碳生成量(CO_2P),一氧化碳生成量(COP)等数据。数据结果显示:加入阻燃剂后以上数据均有不同程度的下降,Peak-HRR为110k W/m~2,THR为67.3m J/m~2,Peak-SPR为0.08m~2/s,TSP为14.4m~2/kg。很好的解释了聚磷酸铵(APP)和三聚氰胺(MCA)具有较好的阻燃环氧树脂的作用。     

利用锥形量热仪研究聚氨酯硬泡的燃烧性能

利用锥形量热仪对硬质聚氨酯泡沫(RP UF)的燃烧特性进行了研究.通过对RP UF燃烧过程中的热释放速率、热释放总量、烟生成速率和总产烟量等进行系统性测试,讨论了聚醚多元醇、聚酯多元醇以及异氰酸酯指数(R值)对RP UF热危险性和烟气危险性的影响.结果表明,聚酯多元醇替代聚醚多元醇制备的RP UF燃烧过程中的热释放速率...     

用锥形量热仪研究PS/MH复合材料燃烧性能

将聚苯乙烯(PS)树脂与改性后的氢氧化镁(MH)直接进行熔融复合制备PS/MH复合材料,采用锥形量热仪对复合材料的燃烧行为进行了研究.结果表明,加入20份MH可使PS的峰值热释放速率(HRRpeak)、峰值质量损失速率(MLRpenk)和峰值生烟速率(SPRpeak)分别降低57.9%,40.9%和52.1%,引入MH后复合材料的热释放速率(HRR)、质量损失速率(MLR)和生烟速率(SPR)等燃烧性能参数均显著降低.材料的燃烧时间延长,分解速率减小.随着MH含量增加.复合材料的燃烧性能参数均明显降低.表现出良好的阻燃性和抑烟性.     

用锥形量热仪研究阻燃聚丙烯的燃烧行为

采用锥形量热仪比较了溴系阻燃聚丙烯、无卤阻燃聚丙烯的燃烧行为。结果表明:按UL94标准测试V-0阻燃等级的阻燃聚丙烯复合材料,采用无卤阻燃体系比采用溴系阻燃体系具有更低的热释放速率、烟生成速率和总烟释放量。     

锥形量热仪中聚合物的熔融现象及其对燃烧行为的影响

采用锥形量热仪研究几种聚合物的燃烧行为并观察熔融现象,发现聚合物的熔融现象与其加工温度下的熔体流动速率几乎无相关性,与裂解机理相关性较大。结果表明,以解聚为主要裂解机理的聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛和高抗冲聚苯乙烯仅出现熔融软化现象,其质量损失速率(MLR)和热释放速率(HRR)曲线只有一个燃烧增长阶段,而以随机裂解为主要裂解机理的低密度聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺和乙烯–醋酸乙烯共聚物不仅存在物理熔融软化现象而且会因裂解而出现流淌熔体并最终形成池火,导致MLR和HRR曲线出现两个增长阶段。第二增长阶段的MLR和HRR较大,燃烧消耗掉大部分聚合物,且该阶段可能与池火燃烧有关。     

几种装修材料的锥形量热仪的研究

利用锥形量热仪对聚氯乙烯材料的燃烧性能进行研究,分析其在火灾中的危险性。     

不同聚合物材料的单体燃烧性能研究

采用单体燃烧试验法研究了8种不同聚合物保温材料的燃烧增长速率指数、热释放量、烟气生成速率指数、产烟量等燃烧性能,并根据它们进行级别判定,同时对它们的燃烧反应过程进行了分析探讨。结果表明,聚苯乙烯和聚氨酯保温材料均属于E级材料,而橡塑保温材料属于可燃的D级材料,但其烟气中含有较多的低分子聚合物。阻燃改性处理后,它们的燃烧增长速率指数大幅降低,阻燃效果显著。酚醛树脂属于B级材料,烟气产量相对较小,表面包覆钢材后可以更好地达到阻燃的效果。     

锥形量热仪在饰面型防火涂料防火性能研究中的应用

用锥形量热仪的方法研究了不同阻燃剂含量的饰面型防火涂料点燃时间、热释放速率、有效释放热及总烟气释放量等项目,结果表明:随着阻燃剂含量的增加,热释放速率、有效释放热等参数随之降低;此外,在市面上选取3种饰面型防火涂料,用大板法和锥形量热仪法进行了研究,结果表明:随着耐火极限的延长,有效释放热、热释放速率等参数数值明显减小,同理论分析一致。     

几种木地板火灾危险性的锥形量热仪研究

近年来,随着人们生活水平的提高,室内装饰装修材料在建筑物内大量应用,木地板因其具有典雅美观、脚感舒适、冬暖夏凉等特点,成为人们进行室内装饰装修时的首选材料。然而在室内火灾发生过程中,木地板作为可燃性材料增大了火灾的发生几率,也增加了室内的火灾荷载,强化了火灾的发     

用锥形量热仪研究聚氨酯泡沫的阻燃性能

在50 kW/m2辐射功率下,利用锥形量热仪研究了氢氧化铝、卤系阻燃剂、氮系阻燃剂和磷系阻燃剂阻燃聚氨酯泡沫(PUF)的阻燃特性,获得了点燃时间、最大热释放速率、总热释放、比消光面积及质量损失速度等参数。结果表明,将热释放速率、燃烧总释放热和烟气释放量作为材料阻燃性能好坏的评价指标,阻燃剂聚磷酸铵（APP）和三聚氰胺磷酸盐（MP）是PUF的理想阻燃剂。     

基于锥形量热仪试验的生物质基阻燃涂料阻燃抑烟性能评价

为了分析评价茶皂素生物质基环保膨胀阻燃涂料的阻燃抑烟性能,通过锥形量热仪(CONE)试验研究了2种不同方法制备的茶皂素环保膨胀阻燃涂料试样的热释放、烟释放等阻燃产烟性能指标。研究结果表明,反应型茶皂素膨胀阻燃涂料具有优越的阻燃性能,且生烟量少,有效降低火灾的危害程度,但由于膨胀碳层的形成使得燃烧不完全,CO释放量增加;复合型茶皂素膨胀阻燃涂料有一定的阻燃效果,能延迟烟气产生,但烟气和热量释放量较大。     

基于锥形量热仪对硼酚醛防火涂料阻燃性能的研究

利用锥形量热仪(CONE)对硼酚醛饰面型防火涂料的阻燃性能进行了研究,并与一般市售膨胀型防火涂料、丙烯酸树脂及空白样板进行了比对。结果表明:较其他几种材料,硼酚醛防火涂料的热释放速率(HRR)、总释放热(THR)明显降低,火灾性能指数(FPI)高达3.78,残炭量显著增加,起到了很好的防火阻燃作用。     

基于微燃烧量热仪的典型人造革火灾特性实验研究

通过对家居、办公等场所中主要采用人造皮革种类的调研,分别选择一种高档与中档人造皮革材料,基于微燃烧量热仪,对其主要火灾特性进行了实验研究与对比。实验结果表明,高档人造皮革材料的火灾危险性比中档人造皮革材料更小,即,这些高档人造皮革在给人们带来更舒适的物质享受的同时,在降低室内火灾危险性方面具也有一定的优势。     

用锥形量热仪研究无卤阻燃聚丙烯体系燃烧性

采用Mg(OH)2作为无卤阻燃剂对聚丙烯(PP)进行了阻燃改性.结果表明,随Mg(OH)2加人,体系的冲击强度和断裂伸长率有所下降,热变形温度、弯曲强度和氧指数有所提高,极限氧指数达到29%.在50 kW/m2热辐照条件下,利用锥形量热仪研究了Mg(OH)2阻燃聚丙烯体系的燃烧性,Mg(OH)2能明显降低PP的热释放速率(HRR)、有效燃烧热(EHC)和质量损失速率(MLR).     

用锥形量热仪研究无卤阻燃HDPE体系的燃烧性

在35kW／m^2热辐照条件下,利用锥形量热仪研究了膨胀型阻燃剂／Mg(OH)2阻燃高密度聚乙烯(HDPE)体系的燃烧性。结果表明：膨胀型阻燃剂／Mg(OH)2能明显降低HDPE的热释放速率、总热释放量、最大生烟速率及总烟释放量。与膨胀型阻燃剂单独使用相比,Mg(OH)2与膨胀型阻燃剂复合使用的阻燃效果明显,总烟释放量减少了38％,总热释放量减少了10％,达到了低发炯、高效阻燃的目的。     

利用锥形量热仪评价可瓷化硅橡胶复合材料的防火性能

通过熔融共混法将氢氧化镁(MH)和聚磷酸铵(APP)添加至有机硅中,制备可瓷化硅橡胶复合材料。采用锥形量热仪评价了该复合材料的防火性能。结果显示:APP的添加使得可瓷化硅橡胶的点燃时间(TTI)延长至59s,热释放速率峰值(HRR)降至264kW/m~2,且总热释放(THR)为最低。     

SRX水基聚合物材料性能研究

SRX水基聚合物是一种柔性路用材料,采用综合热分析仪(DSC/TG)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)考察它的热稳定性及化学性质;并借助动态流变剪切仪(DSR)分析其高温性能和粘弹性;同时通过蒸发残留物试验和黏附性试验测量其固含量以及与集料的黏附能力。TG分析表明,145.3℃时质量损失75.3%,主要是轻质组分和水分的挥发,至300℃时,SRX聚合物的质量基本保持不变,表明其具有良好的热稳定性;SRX聚合物的DSR温度扫描试验中相位角随温度升高而减小,在高温下表现出较好的弹性恢复能力;蒸发残留物试验发现SRX聚合物加热后不软化,属热固性材料;FTIR和黏附性试验分析得出SRX聚合物中含有较多的极性基团,故其与集料具有较好的黏附性能。     

SRX水基聚合物材料性能研究

SRX水基聚合物是一种柔性路用材料,采用综合热分析仪(DSC/TG)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)考察它的热稳定性及化学性质;并借助动态流变剪切仪(DSR)分析其高温性能和粘弹性;同时通过蒸发残留物试验和黏附性试验测量其固含量以及与集料的黏附能力。TG分析表明,145.3℃时质量损失75.3%,主要是轻质组分和水分的挥发,至300℃时,SRX聚合物的质量基本保持不变,表明其具有良好的热稳定性;SRX聚合物的DSR温度扫描试验中相位角随温度升高而减小,在高温下表现出较好的弹性恢复能力;蒸发残留物试验发现SRX聚合物加热后不软化,属热固性材料;FTIR和黏附性试验分析得出SRX聚合物中含有较多的极性基团,故其与集料具有较好的黏附性能。