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阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料垂直火蔓延特性研究

黄新杰  王纯洁  高金达  陈成  唐刚  王昌龙  
【摘要】:通过一步合成法制备了阻燃硬质聚氨酯泡沫,自主搭建保温材料火蔓延实验台,采用中小尺寸实验对比研究了阻燃及非阻燃硬质聚氨酯的垂直火蔓延特性,分析了火焰结构特性、火蔓延速度、火焰温度、质量损失速率等参数的变化规律。结果表明,火蔓延过程中,材料表面均出现了炭化现象,垂直双面燃烧过程中聚氨酯纯样RPUF燃烧最剧烈,阻燃剂膨胀石墨(EG)、次磷酸铝(AHP)和二乙基次膦酸铝(ADP)的加入,抑制了材料的燃烧和蔓延,使材料燃烧的火蔓延速度、质量损失速率及温度等参数都相应降低。RPUF/AHP5垂直双面火蔓延过程中,火焰稳定性差,在20s后出现熄灭现象,原因是阻燃剂次磷酸铝(RPUF/AHP5)受热挥发出难燃气体。AHP降解后形成的含磷化合物可促进聚氨酯分子链成炭,导致产生熄灭现象。而RPUF/ADP5火蔓延过程中,同样出现了熄灭现象,其熄灭的程度低于阻燃剂次磷酸铝(RPUF/AHP5)试样。RPUF/EG5火蔓延过程中试样表面温度存在两个峰值,由于RPUF/EG5燃烧生成的炭层不稳定所致。当温度高于400℃时炭层被迅速氧化,热量穿透炭层使内部未燃样品热解,生成温度的第二个峰值。

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