PU硬泡与聚苯乙烯泡沫燃烧机理分析
1、PU硬泡的燃烧机理
PU硬泡是一种交联热固性材料,燃烧机理以凝聚相燃烧为主要控制区。其燃烧过程:点火→凝聚相发 生热分解反应→凝聚相表面形成碳化层→凝聚相热分 解产物进入气相燃烧区→气相反应区完成燃烧反应释 放大量热量。
PU硬泡燃烧机理特点是在凝聚相表面形成一个碳 化层,此碳化层可有效起到阻碍燃气气相反应区热量 和高温反应产物向固相的传递,对热量传递起到屏蔽 作用,从而起到降低火焰的传播速率。因此对PU硬泡 采取的阻燃措施,主要是降低凝聚相分解反应速率, 提高碳化层的致密性和厚度,以及采用PIR(聚异氰 尿酸酯结构)泡沫和化学或物理膨胀型阻燃剂以及具 有阻燃分子结构的PU硬泡,均能起到提高表面碳化层 的阻燃效果。
2、聚苯乙烯(EPS/XPS)泡沫的燃烧机理
聚苯乙烯泡沫是一种热塑性材料,其燃烧机理主要以气相燃烧为主要控制区,无阻燃剂条件下,一般 表面不形成碳化层。其燃烧过程:点火→固相发生热 分解反应→固相分解产物直接进入气相区→气相区完 成燃烧反应释放大量热量。由于聚苯乙烯燃烧过程中 燃烧表面无碳化层结构,所以聚苯乙烯热释放速率一 般要比PU硬泡要大。聚苯乙烯燃烧的另一个特点就 是,在燃烧过程中会产生熔滴,熔滴易扩大燃烧面, 导致二次燃烧,这也是聚苯乙烯火焰传递速率快的一 个重要原因。TVCC火灾实情,验证了聚苯乙烯存在 快速传递火焰速率的致命缺点。