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锥型量热仪在阻燃材料领域中的应用

时间:2017-06-28 来源: / 作者:

  锥形量热仪是防火领域中常用的小型仪器,评价材料的火灾危险性,一方面是指材料的燃烧行为和阻燃能力,另一方面指材料在火灾中烟和有毒气体的释放。HRR 、pkHRR是衡量聚合物材料在火灾中危险性的最重要的参数,TTI也是评价材料火灾危险性的重要指标。用TTI/pkHRR比值可以评价材料潜在轰燃性,即潜在的危险性,独立于环境因素,THR是材料内部能量的测量。

  火灾发生时,烟毒的释放是对人们生命最大的威胁。通过对SEA和CO、CO2生成量的测量,CONE锥形量热仪可快速对某种阻燃材料的发烟性和烟毒性作出评价。

  另外,利用测得的EHC、HRR、SEA、CO和CO2、生成量等参数,来分析材料在裂解过程中的气相阻燃、凝聚相阻燃情况。如果HRR下降,表明阻燃性提高;如果EHC显著降低,SEA明显增加,则气相燃烧不完全,说明阻燃剂在气相中起作用,属于气相阻燃机理而EHC无大的变化,HRR和MLR下降,则属于凝聚相阻燃。

  传统的测试方法包括水平和垂直燃烧法、氧指数法等,这些测试方法为阻燃科学的发展作出了很大贡献,但是随着社会需求的不断提高,对阻燃科学提出了更高的要求。新一代的阻燃材料测试仪器————锥形量热仪, 就是在这种要求下发展而来。它虽然是属于小型的测试仪器,但能很好地模拟大规模的材料燃烧行为,对材料阻燃效果的评价更为真实。同时,对材料阻燃机理的分析和研究也有极大的帮助。

  锥形量热仪是上世纪80年代初开始发展起来的一种新型燃烧测试装置。它能模拟真实燃烧时的各种参数。它主要用来测量材料燃烧时的热释放速率。研究表明,材料燃烧时的热释放速率,即单位时间内材料燃烧放出的热量,是表征材料在火灾中的燃烧危险性的最重要的火情参数。因此,近年来各种用于测量材料热释放速率的仪器和方法不断涌现。锥形量热仪采用氧消耗原理测量材料燃烧时的释热速率,此法目前己取代传统的建立在能量平衡基础上的释热速率的测试方法,被广泛应用于各种放热速率测试仪器及方法中。此外,它可以测量材料燃烧时的单位面积热释放速率,样品点燃时间、质量损失速率、烟密度、有效燃烧热、有害气体含量等参数。这些参数对于评价一个阻燃剂或阻燃体系的性能方面具有重要的意义,因为在实际的火情中,受害者不但受到火焰发出的热量的灼烧,而且受到聚合物等材料燃烧分解生成大量烟气的窒息等危害。

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