高聚物的燃烧课件

2.7高聚物燃烧（1）加热熔融（2）热分解（3）着火燃烧2.7.1聚合物的燃烧过程2.7.2高聚物燃烧普遍特点（1）发热量高；（2）燃烧速度快；（3）火焰温度高；（4）有熔滴；（5）产物毒性大。高聚物燃烧热高聚物燃烧热软质聚乙烯硬质聚乙烯聚乙烯聚苯乙烯丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物聚酰胺（尼龙）聚碳酸脂聚甲基丙烯酸甲脂46.6145.8843.9640.1835.2530.8430.5226.21聚氯乙烯赛璐珞缩醛树脂聚异丁烯酚醛树脂聚四氟乙烯氯丁橡胶醋酸丁脂纤维素18.05～28.0317.3016.9316.0413.474.2023.43～32.6423.68发热量高木材（14.64kJ/g）、煤（一般23.01kJ/g）

高聚物燃烧速度高聚物燃烧速度聚乙烯聚丙烯聚丁烯聚苯乙烯苯乙烯－丙烯腈共聚物丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物聚甲基丙烯酸甲脂缩醛聚碳酸脂聚苯醚聚砜氯化聚醚密胺，甲醛树脂7.6～30.517.8～40.627.912.7～63.510.2～40.625.4～50.815.2～40.612.7～27.9自熄自熄自熄自熄自熄硝酸纤维素醋酸纤维素三醋酸纤维素乙基纤维素氯化聚乙烯聚氯乙烯聚偏二氯乙烯尼龙6，66，610，11脲醛树脂硅橡胶聚四氟乙烯聚三氟氯乙烯氟化乙烯－丙烯共聚物迅速燃烧12.7～50.8自熄27.9自熄自熄自熄自熄自熄自熄不燃不燃不燃燃烧速度快高聚物在燃烧（或分解）过程中，会产生二氧化碳、一氧化碳、氧化氮、氯化氢、氟化氢、二氧化硫和光气（COCl2）等一系列有害气体，加上缺氧窒息作用，对火场人员的生命安全构成极大威胁。燃烧产物中除含有大量的二氧化碳、一氧化碳外，还含有各种各样的固态、液态、气态热分解和燃烧产物。2.7.3高聚物燃烧产物的毒性

（1）只含碳和氢的高聚物，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，易燃但不猛烈，离开火焰后仍能持续燃烧，火焰呈兰色或黄色，燃烧时有熔滴，并产生有毒的一氧化碳气体。（2）含有氧的高聚物，如有机玻璃、赛璐璐等，易燃且猛烈，火焰呈黄色，燃烧时变软，无熔滴，并产生有毒的一氧化碳气体。（3）含有氮的高聚物，燃烧情况比较复杂，如脲甲醛树脂为难燃自熄；三聚氰胺甲醛树脂为缓燃缓熄；尼龙为易燃以烬。它们在燃烧时都有熔滴，并产生一氧化碳、氧化氮有毒气体和氰化氢剧毒气体。2.7.4各类高聚物燃烧的主要特点2.7.4各类高聚物燃烧的主要特点（4）含有氯的高聚物，如聚氯乙烯等，硬的为难燃自熄，软的为缓燃缓熄，火焰呈黄色，燃烧时无熔滴，有炭瘤，并产生氯化氢气体，有毒且溶于水后有腐蚀性。（5）含有氟的高聚物，实际上不燃，但加强热时，能放出腐蚀毒害性的氟化氢气体。（6）酚醛树脂，无填料的为难燃自熄，有木粉填料的为缓燃缓熄，火焰呈黄色，冒黑烟，放出有毒的酚蒸气。纤维名称燃烧过程及灰烬状态锦纶接近火焰时，边熔融边缓慢燃烧，燃烧时冒白烟，有刺鼻的气味，灰烬为褐色玻璃球硬块涤纶接近火焰时，边熔融边冒黑烟燃烧，有芳香气味，灰烬为黑褐色玻璃状物晴纶接近火焰时，边收缩边熔融边燃烧，有特殊气味，灰烬为脆而不规则的黑色块状物维纶接近火焰时，软化收缩并缓慢燃烧，有特殊的臭味，灰烬呈黑褐色不规则块状物丙纶接触火焰时，边熔融边缓慢燃烧，有石蜡气味，无灰烬，但燃剩的部分为透明球状物氯纶接近火焰时，收缩熔融、不发火，有氯气的刺激臭味。残剩物呈不规则的黑色块状物1内部条件受热后能产生刚性结构的、多孔性物质（如碳）的可燃固体，具备多孔蓄热和大面积吸附氧。2引起阴燃的热源（1）自燃热源（堆垛)（2）先阴燃热源（香烟阴燃热源）（3）有焰燃烧熄火后阴燃（死灰复燃）（4）物质内部热点或外部热流2.8.1阴燃发生条件最狡猾的阴燃杀手死灰复燃2006年1月22日5时许，武汉市商业职工医院住院部楼梯间仓库发生火灾，270余名婴儿、产妇、危重病人及其家属被烈火围困，造成7人死亡，11人受伤。经查证，医院内三病区主任李开文因对医院不满，于2006年1月21日中午在二楼内三病区医生值班室内纵火引起火灾。明火扑灭后，内三病区总护士长李素珍指派医护人员将纵火现场清理的棉被等火灾残留物打包后，放置于二楼楼梯间保洁员仓库内，由于余火未熄，导致袋内棉絮等物品长时间阴燃，发生火灾。死灰复燃最容易发生在建筑物倒塌以及物资堆积这些火灾场所。因此，在火灾扑灭后，应仔细检查建筑物的起火部位和构件，看是否有余火和阴燃，发现后及时消灭。

最隐蔽的阴燃杀手火星四溅2005年3月6日凌晨2时30分，甘肃省银川市大中电器超市发生火灾。消防部门的调查结果显示，这起火灾的罪魁祸——阴燃的锯末。2005年3月5日中午，在大中电器火灾发生的前一天，在其第三层电焊切割施工过程中，溅落的火花曾连续3次引燃小规模的火灾，施工人员或用脚踩、或倒矿泉水将火苗扑灭，谁都没有想起对现场做详细检查。

最难缠的阴燃杀手杂物堆积2001年10月14日，江苏省响水县一纺织公司棉花仓库露天堆垛突然起火。经现场周密勘查和技术鉴定，火灾是棉花自燃所致。棉花包内含有大量的碎棉籽、棉籽屑等杂质，火灾发生前几天，一直有雨，空气湿度较高，在这样的内外条件下，棉纤维极易受外界湿度的影响，自行吸收或吸附空气中的水蒸气，并释放热量；此外，棉花在采摘加工过程中，难免会沾染上大量的微生物，在潮湿的情况下，微生物极易生长繁殖，使棉纤维产生不稳定的物质，同时放出热量。有资料显示，因发酵而产生的热量可使棉花包内部温度升到80度左右。

区域I：热解区。在该区内温度急剧上升，并且从原始材料中挥发出烟。相同的固体材料，在阴燃中产生的烟与在有焰燃烧中产生的烟大不相同，因阴燃通常不发生明显的氧化，其烟中含有可燃性气体，冷凝成悬浮粒子的高沸点液体和焦油等。

区域II：炭化区。在该区中，炭的表面发生氧化并放热，温度升高到最大值。在静止空气中，纤维素材料阴燃在这个区域的典型温度为600～750℃。该区产生的热量一部分通过传导进入原始材料，使其温度上升并发生热解，热解产物（烟）挥发后就剩下炭。对于多数有机材料，完成这种分解、炭化过程，要求温度大于250～300℃。区域III：残余灰／炭区。在该区中，灼热燃烧不再进行，温度缓慢下降。1颗粒大小；2湿度；3粉尘厚度；4外加气流；5外加剂。2.8.2阴燃传播速度的影响因素2.8.3阴燃向有焰燃烧的转变1阴燃从材料堆垛内部传播到外部时，与氧气接触面积增大，转变为有焰燃烧2加热温度升高，阴燃转变为有焰燃烧3条件改变，密闭空间内氧气浓度增大，材料的阴燃转变为有焰燃烧2.9材料阻燃处理阻燃剂：用以改善可燃材料的抗燃性，从而保护材料不着火或使火焰难以蔓延的化学物质。2.9.1阻燃剂的种类工艺化合物反应型添加型有机阻燃剂无机阻燃剂（1）卤系

（2）有机磷系溴系

磷酸酯卤磷酸酯含溴芳环、螺环及笼型磷酸酯氯系

四溴双酚A多溴联苯醚新型溴系阻燃剂氯化石蜡敌可燃

I>Br>Cl>F有机阻燃剂

（一）捕着自由基：中止燃烧反应；（二）吸收热量：降低燃烧区温度；（三）覆盖作用：隔热和隔绝空气；（四）稀释作用：降低可燃气浓度；(五)转移效应：使纤维素不产生可燃气；（六）增强效应：几种阻燃剂协同作用。2.9.2阻燃剂的阻燃机理世界各地对阻燃剂的需求量(吨)

名称北美西欧日本台湾溴60000445005910016900磷酸酯(非卤)20003300091007000磷酸酯(卤系)20003000

2200氯系16000170005300012000氢氧化铝1595008000045006500三氧化二锑300016000190006500其它130001750090008000总计300500124055106000422001木材的阻燃处理（1）添加阻燃剂（纤维板、木屑板）；（2）涂刷防火涂料（木材表面）；（3）浸渍处理（原木制品）

2.9.4常用阻燃外理方法：2塑料阻燃处理方法：（1）共混阻燃性差和阻燃性好的塑料；（2）在塑料中添加阻燃剂和惰性填料；（3）在塑料上接枝共聚阻燃性好的单体3防火涂料：（1）非膨胀型防火涂料（2）膨胀型防火涂料2.9.4常用阻燃外理方法：（二）抑烟化、减少有害气体趋势

1是采用本身生烟量较小的聚合物2加入抑烟剂使材料的生烟量降低。（1）抑烟剂（2）膨胀型阻燃剂（3）可膨胀石墨（4）无机阻燃剂2.9.5阻燃剂的发展趋势

（三）卤系阻燃剂趋向耐热，耐喷霜和高分子量化方面发展1、十溴的替代品。2、

耐喷霜性，耐热性，加工性和卫生安全性高的阻燃剂开发2.9.5阻燃剂的发展趋势

2.10火灾中热烟气的毒害作用1火场中热烟气的一般毒害作用

缺氧高温气体的热损伤