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锥形量热法测试木制地板阻燃性能

  锥形量热法可以得到试样多个阻燃性能参数,检测是在稳定、真实、易于控制的条件下进行,具有很好的重现性,且该方法的辐射强度较高,更能真实反映材料在火灾中的燃烧特性。
  试验装置:
  锥形量热仪,铺地材料燃烧试验装置
  试验材料:
  1.阻燃实木地板,枫木,表层涂刷磷氮系阻燃剂和聚酯清漆,规格(长×宽×厚)750mm×60mm×22mm。
  2.实木复合地板,表面贴覆红酸枝木单板,单板厚度1.0mm,表层涂刷紫外线光固化(UV)漆;基材为多层胶合板,规格(长×宽×厚)1200mm×150mm×15mm。
  3.实木复合地板Ⅱ,表面贴覆樱桃木单板,单板厚度2.0mm,表层涂刷UV漆;基材亦为多层胶合板,规格(长×宽×厚)1200mm×150mm×18mm。
  4.强化木地板,表层贴覆耐磨装饰纸,基材为中纤板,规格(长×宽×厚)1200mm×195mm×11mm。
  5.微晶石木地板,表面贴覆聚氯乙烯装饰纸,基材为由聚氯乙烯、石粉、木粉混合制成的板材,沿长度方向有10个10mm×405mm的贯穿孔道,规格(长×宽×厚)1200mm×150mm×12mm。
  上述5种地板试样均从市场购买,除阻燃实木地板,其余4种地板均未经阻燃处理。
  试验参数:
  1.热释放速率
  HRR是指在预置的入射热流强度下,材料被点燃后,单位面积的热量释放速率。HRR峰值表征材料燃烧时的最大热释放程度,图1和图2分别为5种地板试样在试验前200s内及整个试验阶段的HRR曲线。
  图2显示,试验进行到150s,5种试样的表层材料燃尽,HRR曲线出现平台期,但随着试样继续燃烧,在420s后5种试样显示出不同的燃烧特性。
  2.总热释放量
  图3为5种试样的THR曲线。
  从图3看出,由于阻燃剂的作用,在前900s时THR曲线较为平缓,之后伴随阻燃作用的失效释热量明显增长,直至1100s时由于试样榫接炭化失效,火焰减小,THR曲线继续趋缓,但由于可供燃烧的物质较多,仍然具有较大的THR值。
  3.烟气生成速率
  图4和图5分别为5种试样在试验前200s内及整个试验阶段的SPR曲线。
  从图4看出,试样燃烧初期的生烟特性仅受表层材料的影响,试样表层在高辐射强度下发生充分燃烧,SPR初期峰值均较低,其生烟时间仅受到表层材料分解难易程度的影响。表层为有机薄膜,在受热后迅速收缩卷曲,在局部发生不充分燃烧,生烟量大大增加,SPR曲线出现尖锐峰型。
  图5显示,试样主要为木质材料,在中期平台期充分燃烧,生烟量均较低,直到试样发生开裂,出现二次燃烧后,试样底部不充分燃烧,使SPR曲线出现上升。其中试样较厚,SPR曲线增长较为明显。试样基材含有聚氯乙烯,在热辐射作用下发生热裂解,生成大量烟尘,且其内部存在贯穿孔道,伴随材料内部的燃烧,SPR曲线多次出现峰值。
  4.总烟生成量
  图6为5种试样的TSP曲线。在整个试验阶段,试样组发生充分燃烧,总生烟量较低;试样在燃烧950s前,生烟量基本相同,但在950s后,由于试样较厚,且榫接失效,底层材料在缺氧环境中燃烧,烟气生成量增大;试样基材中的聚氯乙烯热分解,生烟较大,TSP曲线持续增长,至750s材料完全炭化后,生烟结束。

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