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外墻保溫材料的熱分解與燃燒性分析

瀏覽量：3814 時(shí)間：2016-03-29 10:19:54 關(guān)鍵詞：保溫材料
用于建筑外墻的保溫材料主要包括3大類，一類是以礦物棉和玻璃棉為主的無(wú)機(jī)保溫棉材料，通常認(rèn)定為不燃性材料；一類是以膠粉聚苯顆粒保溫漿料為主的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合保溫材料，通常認(rèn)定為難燃性材料；另一類是以聚苯板、聚氨酯和酚醛為主的有機(jī)保溫材料，通常認(rèn)定為可燃性材料。接下來(lái)分析一下保溫材料的熱分解與燃燒性：

1、保溫棉材料不燃材料的燃燒特性：通常在常溫條件下它們的導(dǎo)熱系數(shù)通常在0.036~0.041W/之間，其本身屬無(wú)機(jī)質(zhì)硅酸鹽纖維，不可燃，但在加工成制品的過(guò)程中，有時(shí)要加入有機(jī)粘結(jié)劑或添加物，這些對(duì)制品的燃燒性能會(huì)產(chǎn)生一定的影響。因此，巖棉、礦渣棉制品的燃燒性能取決于其中可燃性粘結(jié)劑的多少。

2、膠粉聚苯顆粒的熱分解與燃燒特性膠粉聚苯顆粒保溫漿料是一種有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合的保溫隔熱材料，聚苯顆粒的體積大約在80%左右，導(dǎo)熱系數(shù)為0.06W/，燃燒等級(jí)為B1級(jí)，屬于難燃材料。膠粉聚苯顆粒在受熱時(shí)，通常包含的聚苯顆粒會(huì)軟化并熔化，但不會(huì)發(fā)生燃燒。由于聚苯顆粒被無(wú)機(jī)料包裹，其熔融后將形成封閉的空腔，此時(shí)該保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)更低、傳熱更慢，受熱全過(guò)程材料體積變化率為零。

3、聚苯乙烯的熱分解與燃燒特性聚苯乙烯泡沫材料是熱塑性高分子保溫隔熱材料，導(dǎo)熱系數(shù)為0.041W/。受熱時(shí)，通常發(fā)生軟化和熔化。聚苯板的熱變形溫度僅為70~98℃，差異取決于選用配方和后處理方法，玻璃化溫度為100℃。聚苯乙烯全部由碳?xì)湓亟M成，本質(zhì)上極易燃燒，未經(jīng)阻燃處理，氧指數(shù)僅為18%；燃燒時(shí)熱釋放量較大，同時(shí)生成大量煙，受火后收縮、熔化，導(dǎo)致外保溫系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生空腔，轟燃狀態(tài)下燃燒劇烈，燃燒的滴落物具有引燃性。

4、聚氨酯的熱分解與燃燒特性硬質(zhì)泡沫聚氨酯是一種高分子熱固性保溫隔熱材料，導(dǎo)熱系數(shù)為0.024W/，在所有外墻用有機(jī)保溫材料中是最優(yōu)的。聚氨酯一般在202℃以下不會(huì)分解，用ASTMD1929測(cè)定聚氨酯泡沫的點(diǎn)燃溫度為強(qiáng)制點(diǎn)燃溫度310℃，自燃溫度415℃；聚氨酯泡沫本質(zhì)上屬于高度易燃材料，未做阻燃處理時(shí)氧指數(shù)僅為16.5%；熱固性材料在受熱時(shí)通常分解出易燃?xì)怏w，受火后形成炭化層，熱分解和燃燒的產(chǎn)物主要有氰化氫、CO、異氰酸酯等，對(duì)聚氨酯燃燒的毒性研究也比較多。

5、酚醛樹脂的熱分解與燃燒特性酚醛樹脂泡沫材料是高效保溫材料之一，導(dǎo)熱系數(shù)為0.025W/。該材料遇火焰火源時(shí)不易燃燒，在400℃以上時(shí)只灼燒或陰燃，無(wú)火焰。除去火源后可能會(huì)陰燃一段時(shí)間，發(fā)煙量很小，幾乎全部成炭。但關(guān)于其燃燒毒性的研究較少，報(bào)道的數(shù)據(jù)也不完全。酚醛樹脂泡沫材料是目前高效有機(jī)保溫中阻燃性能最優(yōu)的一種材料。

外墻外保溫系統(tǒng)的采用不燃性材料或不具有傳播火焰的難燃性材料時(shí)，外墻外保溫系統(tǒng)幾乎不存在防火安全性問(wèn)題。但是，在我國(guó)目前的技術(shù)條件下，聚苯乙烯泡沫和硬泡聚氨酯等可燃材料在建筑外墻外保溫系統(tǒng)中的使用最為廣泛，這是產(chǎn)生外保溫系統(tǒng)防火安全性問(wèn)題的起因，而隨著節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高，這個(gè)問(wèn)題將更加凸顯。因此，隨著此類可燃有機(jī)保溫材料的大面積應(yīng)用和使用厚度的不斷增加，建筑外墻火災(zāi)或火災(zāi)的蔓延問(wèn)題應(yīng)引起人們足夠的重視。