EPS保温材料与玻璃纤维复合燃烧过程的研究

发布时间：2017-10-04 16:47

  本文关键词：EPS保温材料与玻璃纤维复合燃烧过程的研究

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【摘要】：模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)作为一种最常见的建筑保温材料,经常和玻璃纤维组合在一起使用,其存在着一定的火灾危险性。本文对EPS与玻璃纤维结合体的复合燃烧过程进行了研究。采用TG-DSC联用技术分别对空气气氛下的EPS和玻璃纤维进行热分析并得到其热解特性。EPS的失重发生在253.4℃～391.9℃,失重率高达96.6%。玻璃纤维的失重发生在168.4℃-766.7℃,失重率仅为9.91%,其主要发生物理变化,基本未发生燃烧、热解。运用微型燃烧量热仪(MCC)分别研究了EPS和玻璃纤维的燃烧特性。与EPS相比,玻璃纤维的热释放速率和总热释放量可以忽略不计。EPS为UL94标准的HB级,属于易燃材料,而玻璃纤维为V0级,属于不可燃材料。运用锥形量热仪(CONE)分别研究了EPS、EPS与1层玻璃纤维结合体、EPS与2层玻璃纤维结合体在不同热辐射通量下的燃烧特性。玻璃纤维使EPS的引燃时间和最大热释放时间大大缩短、总热释放量有一定提升,使EPS的燃烧更为充分。运用热薄型引燃模型计算出三种试样的临界热辐射通量分别为18.8kW·m-2、13.2kW·m-2、13.8kW·m-2,玻璃纤维的存在使得EPS材料的临界热辐射通量降低而更容易被引燃。通过燃烧模拟实验研究了玻璃纤维对EPS燃烧过程中火焰传播的影响。玻璃纤维使EPS燃烧过程中火焰传播速度降低,但同时火焰的传播变得稳定而具有较好的可持续性,整体而言玻璃纤维的存在有利于EPS燃烧过程中火焰的传播。
【关键词】：模塑聚苯乙烯 玻璃纤维 复合燃烧 微型量热仪 锥形量热仪
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ038
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 研究背景与意义9-12
• 1.1.1 建筑节能及外墙保温技术9-10
• 1.1.2 模塑聚苯乙烯泡沫塑料10
• 1.1.3 玻璃纤维10-11
• 1.1.4 建筑保温材料火灾11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 热分析实验12-13
• 1.2.2 微型燃烧量热试验13
• 1.2.3 锥形量热仪试验13-14
• 1.2.4 燃烧模拟实验14-15
• 1.3 研究目标及思路15-17
• 2 实验装置及实验方案17-27
• 2.1 热分析17-18
• 2.2 微型燃烧量热仪18-19
• 2.3 锥形量热仪19-20
• 2.4 立体燃烧实验20-24
• 2.4.1 实验装置20-21
• 2.4.2 实验流程21-23
• 2.4.3 实验采集系统23-24
• 2.5 水平燃烧实验24-27
• 2.5.1 实验装置24-25
• 2.5.2 实验流程25-26
• 2.5.3 实验测量系统26-27
• 3 EPS材料和玻璃纤维的热分析研究27-32
• 3.1 实验条件27
• 3.2 EPS材料的热分析结果与讨论27-29
• 3.3 玻璃纤维热分析结果与讨论29-30
• 3.4 本章小结30-32
• 4 EPS材料与玻璃纤维燃烧特性研究32-41
• 4.1 微型燃烧量热实验32-34
• 4.1.1 实验条件32
• 4.1.2 实验数据与讨论32-34
• 4.1.3 可燃性分级34
• 4.2 锥形量热实验34-39
• 4.2.1 实验条件34-35
• 4.2.2 实验数据与讨论35-38
• 4.2.3 引燃性能38-39
• 4.3 本章小结39-41
• 5 EPS材料与玻璃纤维燃烧实验41-56
• 5.1 立体燃烧实验41-46
• 5.1.1 燃烧情况分析42-44
• 5.1.2 燃烧数据分析44-46
• 5.2 水平燃烧实验46-54
• 5.2.1 水平燃烧过程46-47
• 5.2.2 燃烧速率计算与分析47-54
• 5.3 扫描电镜实验54
• 5.4 本章小结54-56
• 6 结论和展望56-58
• 6.1 主要结论56-57
• 6.2 工作展望57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-63
• 附录63

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本文编号：971769