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摘要阻燃PVC导管燃烧性比较研究摘要:采用自行设计的燃烧试验装置,在纯氧条件下对20种阻燃PVC管进行垂直燃烧试验,计算了样品的燃烧线速度、质量损失速度,分别进行了基于燃烧线速度、质量损失速度、氧指数的阻燃性排序,分析了样品的燃烧线速度、质量损失速度与氧指数之间的相互关系。分析表明,样品的燃烧线速度与质量损失速度存在较好的线性关系,随着样品的氧指数增加,燃烧线速度、质量损失速度有下降趋势。探讨了用该装置及燃烧线速度、质量损失速度代替氧指数法评价PVC阻燃性能指标的可行性。关键字:PVC;纯氧;燃烧线速度;质量损失速度IAbstractComparative study on the flammability of flame retardant PVC ductAbstract: employing the self-designed combustion test device to conduct vertical combustion test for 20 kinds of flame retardant PVC ducts under pure oxygen condition. Calculating the linear velocity of combustion and the speed of quality lose of the samples. Conducting fire resistance ranks respectively based on linear velocity of combustion, speed of quality lose and oxygen index. Analyzing the relationships among linear velocity of combustion, speed of quality lose and oxygen index of the samples. The analysis shows that: the linear velocity of combustion and speed of quality lose of the samples have relatively better linear relation. With the increase of oxygen index, the linear velocity of combustion and speed of quality lose have decrease trend. Discussing the feasibility of adopting such device and linear velocity of combustion, speed of quality lose to replace oxygen index method in evaluating the PVC flame retardant performance indicator.Key words: PVC;pure oxygen; linear velocity of combustion;speed of quality loseII目录目录1 前言11.1 研究的目的及意义11.2国内外研究现状及发展趋势32 材料与方法52.1 试验样品的制备52.2 实验装置62.3实验方法72.4实验步骤72.5 实验现象观察83 结果与分析93.1 实验结果93.2 燃烧性能对比分析94 结论与讨论164.1 结论164.2 讨论16参考文献18教师简介20致谢21III前言1 前言1.1 研究的目的及意义PVC树脂作为世界五大通用塑料之一,占合成树脂总消费量的29左右。PVC是一种可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中控等方式进行加工的产品,而且具有较好的机械性能、耐化学腐蚀性和难燃性等特点,并且以其低廉的价格和非常突出的性能而成为比较理想的材料,广泛地用于生产板材、门窗、管道和阀门等塑料硬制品,也用于生产人造革、薄膜、电线电缆等塑料软制品1。随着国民经济的高速发展,包括电力电缆、控制电缆、通讯电缆在内的各种电缆的应用范围越来越广,使用量越来越大。由于大部分塑料电缆的护套原料和绝缘材料都具有可燃性,当电线发生短路时,很容易引燃护套料和绝缘料,继而导致火灾发生。当塑料电缆暴露在高温环境或卷入火灾中,不仅能增大火势和发烟量,而且极易导致火势蔓延。据我国火灾年鉴统计,1997年以来,每年电气火灾占火灾总数的25%30%造成的直接财产损失占总数的35%44%,而电气火灾中由电线电缆引起的火灾又占了50%以上2。尤其是硬质阻燃PVC管已经广泛应用于建筑工程的电气预埋管线施工中。硬质阻燃PVC管是指以聚氯乙烯树脂为主要原料,加入其它添加剂挤出成型的用于2kV以下工业与建筑工程中的电缆电线导管。因其轻质、阻燃、绝缘性好、安装使用方便快捷、卫生、无污染、价格低廉、使用寿命长等优点而逐步代替传统的镀锌钢管在建筑工程的电气施工中3。在进行室内装饰装修时,对电气线路进行穿管保护已经是广大用户所熟知的一个装修内容。除了动力线路和照明线路外,许多用户已要求将包括网络线、电话线、报警线路等所有强、弱电线路都进行穿管保护,PVC阻燃导管正在扮演着一个越来越重要的角色。因此,研究PVC电线电缆阻燃导管火灾条件下的燃烧性能进而降低电线电缆的火灾危害具有重要意义。在我国,PVC仍然是五大通用合成树脂中产量最大的品种,占全部合成树脂及其共聚物产量的25以上,自给率达到95.9,PVC的主要应用领域仍然是建材行业,尤其是管材的应用,所占比例最大。国外某调研公司的研究报告显示:在20112012年,以PVC为原料的塑料管材在总产量中所占比例超过55。而PVC树脂基本可以满足国内的需要,在国内外经济大环境下,PVC管材行业面临能源不断上涨、下游销售不畅的局面,尤其是受国家调控房地产政策的影响,房地产业对于PVC管材需求下降。纵观行业发展和经营的历史状况,PVC管材产能历经了短缺局部过剩结构性过剩全面过剩之后,已经步入体制性过剩时代,PVC管材面临难以消化的高库存和日益下行的价格的问题不得不去试图节约成本。产能过剩问题已经严重危害了行业的健康发展,导致的结果是企业之间竞相压价,产品价格持续下跌,PVC管材产品质量问题也日益突出4。电线导管中的塑料管材因防火性能不良酿成并扩大电气火灾事故的案例是屡见不鲜的。为防范此类火灾,GB5005495低压配电设计规范和JGJT16-92民用建筑电气设计规范中的有关条文已经规定塑料电线导管采用难燃型材料时,氧指数(OI)应在27以上。但此指标与“方法”第63条规定的有关要求不一致,指标偏低不够安全,导致在选材时往往将氧指数在2831的B级塑料导管纳入使用范围,实践证明这种导管在火灾中不能起到防火保护作用6。截止2005年,我国生产阻燃PVC管的企业大约有500多家,但市场上销售的阻燃PVC管产品质量却参差不齐,优质阻燃PVC管的生产企业屈指可数。加上用户在选购此类产品时缺乏专业的指导,很少关注阻燃PVC管的整体质量,往往一味追求低价,导致选用的阻燃PVC管并不阻燃甚至助燃。一旦发生电气线路火灾,阻燃PVC管被引燃并释放大量的有毒气体和烟雾。而PVC中含有大量氯元素,纯PVC中氯元素的含量占其全部质量的534,当建筑物发生火灾时,建筑物中的PVC材料将会发生热解和燃烧现象,释放出大量HCl气体。这种气体属于粘膜窒息性有毒气体,浓度足够大时会导致呼吸困难、窒息甚至死亡,是建筑物火灾烟气中重要的毒害物质之一7。例如重庆市在2004年地方监督抽检时,对16家22个批次的阻燃PVC管依据公安部行标GA305-2001进行检测,12个批次合格,10个批次不合格;现场监督抽查的四家门市的7个批次的产品,全部不合格8。我国对PVC阻燃导管质量检测主要的强制性技术标准:GA305-2001电气安装用阻燃PVC塑料平导管通用技术条件,本标准的制定为生产电气安装用阻燃PVC塑料平导管提供了统一的产品标准,为监督管理此类产品提供了统一的检验依据。在检测试验方法中氧指数(GB/T2406)是最常用的评判参数,而氧指数试验方法中需要任意抽取三根导管,每一节导管上切取各种试验试样,而由于导管的圆弧状特点所切取的固定长度试样由于导管直径尺寸不同所实际的试验载量也不同,所以实际得出的氧指数并不是最准确值。另一方面PVC导管质量检测试验周期较长,工作量较大,对环境要求也更加的苛刻。所以用氧指数试验来评判PVC阻燃导管的阻燃性能并不是最完美的方法。由此看来,国家强制性的规范,并没有让PVC质量市场变的更好,执法不严格以及厂家的偷工减料加上现在实验室检验的长周期,让PVC阻燃导管市场更加复杂也更加具有潜在风险。加上氧指数测定法取样上的争议与缺点,让本实验更加的具有现实意义。本实验通过自行设计仪器,克服了氧指数取样的缺点,保留试样的完整性,并且在大容积高浓度纯氧环境下代替模拟真实火灾环境,测定了PVC阻燃导管的燃烧线速度、质量损失速度并对试样阻燃性能进行排序,得出不同厂家、不同类型阻燃PVC导管的阻燃优劣性,为阻燃PVC导管质量检测做出新的贡献。1.2国内外研究现状及发展趋势由于GA305200l电气安装用阻燃PVC塑料平导管通用技术条件的强制性技术检测要求,我国学者对氧指数、烟密度、水平燃烧以及力学要求参数等做了很多的直接与相关研究19-22。由于真实火灾场景中的复杂性,单个或者一系列的国家阻燃指标并不能完全保证安全。所以很多学者也对一定热辐射强度下PVC阻燃套管的化学燃烧性能各项指标测定与分析做了很多研究。崔飞、罗静等对阻燃PVC电工套管氧指数测定中的影响因素分析中提到通过对阻燃PVC电工套管氧指数测定中的影响因素分析,对现行的阻燃PVC电工套管的氧指数检验方法展开讨论,并为执法部门、建设单位和产品生产商提供了数据参考9。石小丽等人们对现有氧指数仪进行了一系列的改进,不仅适用于其他没有确定形状的样品,如粉体、液体、膏状样品,而且能获取更科学的数据。本实验仪器现已经申报国家发明专利10。陈伯辉采用JCY-l型建材烟密度测试仪,对木材和PVC等典型室内装饰材料的烟密度及其浸水前后材料的发烟性能进行了测试分析与研究,得到3种材料的烟密度等级,并对烟气的产生进行了量化,通过计算得到了材料的烟气质量浓度和烟气光学密度,对消防设计提出了相关的建议11。陈舒利用水平垂直燃烧测定仪。氧指数测定仪、烟密度测试仪、锥形量热仪对建筑中常用的硬聚氯乙烯管(PVCu)、交联聚乙烯管(PEX)、铝塑复合管(PAP)、聚丙烯管(PPR)、聚丁烯管(PB)等5五种塑料管材的燃烧性能进行测定。结果表明在试验热辐射强度下,PVCu的热释放速率峰值和总释热量是五种塑料管材中最小的。但一氧化碳的产率是最高的。在烟密度测试结果表明PVCU的产烟量是最大的,LoI和水平垂直燃烧测试表明PVCu的氧指数是最高的12。郭峰等人通过使用锥形量热计对不同的木质材料和PVC800S材料的热释放速率、有效燃烧热、CO2、CO生成率等参数进行测量以研究分析各材料的燃烧性能。并分析其在不同辐射热强度下的各项指标的差异13。在国外,环保的争议从来没有停止过,而阻燃剂的研究热度从来没有停止过。选择阻燃体系中抑烟剂时其阻燃与抑烟双重作用,目前国外正大力研究高分子复合阻燃剂,并取得可喜成果。由此可见对PVC的阻燃化设计,除了赋予其良的阻燃性能,基本不影响原材料的物理性能外,还必须考虑到低烟、低毒问题14。目前,新的阻燃材料具有低放热率、低生烟性和低毒性,而且阻燃效率不会降低。由于人们使用溴系阻燃剂十分审慎,给其发展前景蒙上阴影。但由于溴系阻燃剂在阻燃领域的历史地位,而且在很多应用领域还很难找到合适的代用品,所以溴系阻燃剂在欧洲等国仍然是无可替代的选择。但寻找溴系阻燃剂的代用品,已逐步实现阻燃剂的无卤化和生态化,已是明显的发展趋势之一15。2016年开始到以后是聚氯乙烯电缆料(耐热阻燃护层)行业发展过程中非常重要关键过程,首先,从外部宏观环境来讲,影响行业发展的新政策、新法规都将陆续出台。转变经济增长方式,严格的节能减排对软聚氯乙烯电缆料(耐热阻燃护层)行业的发展都产生了深刻的影响,另外还有来自通货膨胀、人民币升值、人力资源成本上升等等因素的影响。从企业内部来讲,产业链各环节竞争、技术工艺升级、出口市场逐步萎缩、产品销售市场日益复杂等都是问题。但是在通用树脂生产中,以PVC树脂耗乙烯量最低,生产成本也最低。而生产PVC用的原料氯气,是平衡生产烧碱产生氯气的重要途径,烧碱是国民经济必不可少的十分重要原料。在此材料不可或缺的情况下虽然PVC阻燃性能已经得到很大的提升,但是在真实火灾中却往往还是会被易燃释放最多的有毒烟气,目前对有PVC导管有毒烟气的释放以及环保型的问题并没有很好的办法。所以,目前国内外主要研究趋势是在不严重影响生产成本的前提下怎么样让PVC阻燃导管实现环保友好化23。8材料与方法2 材料与方法2.1 试验样品的制备本次实验PVC样品收集了20根PVC样品,样品来源与云南省质量监督检验中心送检样。其中涉及到10个品牌、20个不同批次、不同规格。具体品牌有:联塑、夏宝、中财、川路、波士特、伟星、金龙、亚枫等。试样表面清洁、平整光滑,无影响燃烧行为的缺陷,如气泡、裂纹。具体见表2-1。表2-1 20根样品基本物理参数编号样品厂家生产日期外径(cm)总长度(cm)样品厚度(cm)质量(g)密度(g/cm)1联塑2015/5/92500.1882.53361.61 2联塑2015/10/282500.17865.09191.27 3联塑2015/8/152500.18884.68161.58 4联塑2015/11/92500.17277.06271.56 5联塑2015/9/72500.13864.03371.58 6联塑2015/8/152500.17280.93471.63 7联塑2015/7/12500.14264.03651.54 8联塑2015/12/292500.13465.74351.67 9联塑2015/1/182500.14464.79351.54 10联塑2015/8/272500.15865.4851.43 11联塑2015/12/102.5500.15495.02131.60 12夏宝2015/9/202500.14672.86041.71 13中财2015/10/12500.17682.21551.63 14川路2015/11/72500.14266.67551.61 15波士特2015/11/72500.1463.21881.54 16伟星2015/10/252500.14866.3121.54 17金龙2012/12/292500.17479.50161.59 18亚枫2014/8/232500.14868.78821.60 19西大2015/8/232500.14870.10531.62 20苏牛2015/12/312500.12860.26371.60 (1)试样的总长度:将收集来的20根阻燃PVC样品(其中DN20的样品19根,DN25的样品1根)均做成全长为50cm的样品且表面清洁、平整光滑。(2)试样的标线:将全长为50cm的样品从上至下分成3段,并用标线标出,标线不能太粗,尽量画细。从上至下每一段分别为标记为A、B、C,长分别为3cm、40cm、7cm。第一个标线为实验计时开始处,第二个标线为实验计时停止处。两标线之间长40cm的B段为实验段。具体见图2-1。实验段开始点火开始计时标线结束计时标线图2-1 实验样品制备2.2 实验装置此实验装置为自行设计,由氧气钢瓶、燃烧瓶、控制阀门、压力表、流量计、连接管路组成。实验用燃烧瓶由导师主导设计而成,具有耐高温、全透明、高度高、容积大、方便更换维护等特点。由氧气钢瓶供给纯氧,通过调节氧气钢瓶上的减压阀门和压力表控制出气压力并借助可调节流量计确定输出流量,氧气通过四个入口均匀进入到燃烧瓶底部,氧气均匀通过20cm厚的玻璃钢珠层到达实验燃烧层,然后从瓶盖上开口与燃烧气相产物一起排出。本实验中样品长度为50厘米,实验时垂直固定在图2-2中玻璃珠钢丝网承台上,盖上盖上后全部处于燃烧瓶内,利用点火枪从上盖口均匀点燃样品上端,点燃短时容易所以不会对燃烧瓶内氧气造成很大消耗,并且此时外界空气扰动不会对燃烧瓶内产生影响,氧气供应量充足并能及时把燃烧后气相产物带出燃烧瓶外,且不会因为流量太大反而对燃烧产生冷却效果。具体实验装置如图2-2。图2-2 实验装置示意图2.3实验方法(1)样品的厚度。用游标卡尺分别测量出样品的外径和内经,计算出样品的厚度,并记录;(2)燃烧前样品的总质量。用电子天平分别测量出样品燃烧前的总质量,并记录;(3)燃烧线速度计算方法为样品长度与样品燃烧时间的比值;(4)质量损失速度计算方法为样品质量与样品燃烧时间的比值;(5)密度测定方法为样品质量与样品体积的比值。2.4实验步骤(1)连接装置,检查气路,确定各部分连接无误,无漏气现象;(2)安装样品:将试样垂直地放置在燃烧缸内装有玻璃钢珠承台上;(3)缓慢打开氧气阀门通气、再打开氧指数仪阀门并调节流量至每台最大即15L/min,调节减压阀为0.2-0.3MPa,待流量稳定后继续通气60s;(4)用点火器均匀点燃试样,待试样烧至第一个标线处开始计时,到第二个标线处停止计时,关闭氧气阀,并记录下燃烧时间与燃烧状态;(5)清理试验台,继续重复操作并记录。2.5 实验现象观察点火器均匀点火,样品基本能保证均匀燃烧并停止氧气供给前能一直燃烧。燃烧时大部分样品会产生浓烈黑烟,并伴有刺激性气味。有的样品燃烧时有滴落现象,部分滴落物能使样品从底部燃烧。停止供氧后一部分样品能快速熄灭而一部分继续燃烧直到全部烧完。一部分样品燃烧后成碳棒状一部分则全部然后成粉末状和碎块状。结果与分析3 结果与分析3.1 实验结果实验结果见表3-1。全部在标准实验室与纯氧燃烧条件下所获得燃烧时间、燃烧线速度、质量损失速度等燃烧性能参数,以及样品密度、厚度等材料物理参数,由于此次试验样品的收集来源是云南PVC质量检测部门送检样本,所以也获得了可靠、准确的氧指数参数作为分析对比参考。表3-1 20组样品实验数据线速度质量损失速度氧指数编号燃烧计时(s)密度(g/cm)数值(cm/s)排序数值(g/s)排序数值(%)排序12971.61 0.135 80.222 1454.4522851.27 0.140 110.183 856.6232871.58 0.139 100.236 1553.5744511.56 0.089 10.137 354.5453451.58 0.116 60.148 453.7663741.63 0.107 50.173 742.81474231.54 0.095 20.121 155.6382691.67 0.149 130.196 1043.71393431.54 0.117 70.151 553.48104171.43 0.096 30.126 257.51114021.67 0.100 40.189 944.811122061.71 0.194 160.283 1836.620132041.63 0.196 180.322 2040.519142401.61 0.167 150.222 1340.916151851.54 0.216 200.273 1644.412162541.54 0.157 140.209 1240.618172051.59 0.195 170.310 1949.59181981.60 0.202 190.278 1746.610192771.62 0.144 120.202 1141.615202971.60 0.135 90.162 640.817*备注:燃烧线速度与质量损失速度按升序排列中位置,氧指数按降序排列中位置。3.2 燃烧性能对比分析3.2.1燃烧线速度对比分析燃烧线速度用来表征燃烧扩散蔓延的快慢。对于PVC阻燃导管,燃烧线速度是PVC导管长度与火灾从阻燃导管一端蔓延到另一端所用时间的比值,是一个对火灾蔓延研究具有重要意义的参数。燃烧线速度越小,则PVC阻燃导管的火灾危险性就越小,其阻燃性能越强。表3-1中:按燃烧线速度越小,阻燃性能越强单指标将20根样品排序并按阻燃性由强到弱顺序得出排序编号。阻燃性能最强的是1号样品,而阻燃性能最差的是15号样品。3.2.2 质量损失速度对比分析质量损失速度是单位时间内燃烧所损失的可燃物质量,材料燃烧的质量损失速度和材料的燃烧速率以及热释放速率有着密切关系。在一些文献中,将质量损失速度等同于燃烧速率,所以,研究质量损失速度有很重要的代表性和参考性。质量损失速度越快,单位时间内可燃物燃烧的质量越多,释放的热量与烟气也就越多,则火灾危险性也就越大,通常对于PVC阻燃导管其阻燃性也就越差。表3-1中:按质量损失速率越小,阻燃性能越强的单指标将20根样品排序并按阻燃性由强到弱顺序得出排序编号。阻燃性最强的是7号样品,而阻燃性最差的是13号样品。 3.2.3燃烧线速度与质量损失速度相关性分析燃烧线速度与质量损失速度20组数据折线趋势对比如图3-1。图3-1 线速度与质量损失速度折线图表3-2 线速度与质量损失速度相关性分析相关性 线速度(cm/s) 质量损失速度(g/s)线速度(cm/s)Pearson 相关性10.911*显著性(双侧)0.000N2020质量损失速度(g/s)Pearson 相关性0.911*1显著性(双侧)0.000N2020*. 在 .01 水平(双侧)上显著相关由图可以看出:两曲线趋势大体一致,但也有不相关现象如编号1与编号2样品的燃烧线速度与质量损失速度对比正好相反,说明材料质量损失速度不仅与时间有直接联系而且可能与其他参数如密度、厚度、直径等有关系。对两组数据进行双侧双变量相关性分析如表,可知具有相关性且为正相关。也就是一般情况下,燃烧线速度快的样品其质量损失速度也比较快。3.2.4 燃烧线速度和质量损失速度双指标综合分析评价与氧指数评价比较表3-3 线速度与质量损失速度综合加权指标编号线速度(cm/s)质量损失速度(g/s)线速度(无量纲)质量损失速度(无量纲)综合加权值综合排序10.1350.2220.9351.0732.0091220.1400.1830.9740.8821.857930.1390.2360.9671.1402.1081440.0890.1370.6150.6601.276350.1160.1480.8050.7171.522460.1070.1730.7420.8361.579670.0950.1210.6560.5851.241180.1490.1961.0320.9441.9771090.1170.1510.8090.7301.5395100.0960.1260.6660.6061.2732110.1000.1890.6900.9131.6047120.1940.2831.3481.3662.71516130.1960.3221.3611.5572.91920140.1670.2221.1571.0732.23115150.2160.2731.5011.3202.82218160.1570.2091.0931.0082.10213170.1950.3101.3551.4982.85319180.2020.2781.4021.3422.74517190.1440.2021.0020.9781.98011200.1350.1620.9350.7841.7198图3-2 氧指数法排序与综合法排序趋势折线图在本文3.2.1与3.2.2分析中,分别利用单指标对样品阻燃性进行的分析评价并且得出排序。在本文3.2.3分析中,燃烧线速度与质量损失速度呈明显的正相关关系。下面以多指标加权综合法对燃烧线速度与质量损失速度指标进行分析计算得到多项指标的综合评价值。具体数据见表3-3。由图3-2可以看出:线速度与质量损失速度综合指标与氧指数指标按阻燃性能从好到坏排序趋势折线图中,两折线趋势相同且有明显的相关关系。利用spss软件对两指标排序进行相关性分析,结果显示为显著正相关。3.2.5 燃烧线速度、质量损失速度、氧指数以及物理参数的对比分析以氧指数为横坐标、燃烧线速度为纵坐标做X-Y散点图如图3-3,以密度为横坐、氧指数为纵坐标做X-Y散点图如图3-3。图3-2 20种样品的密度、线速度、质量损失速度图由图3-2可以看出:图中密度曲线整体上与其他两曲线并没有趋势规律,但是我们可以看到:样品编号1-11同云南联塑品牌阻燃导管,其密度与燃烧线速度以及质量损失速度有明显的相关关系。由于材料密度主要与PVC原料、工艺、阻燃添加剂等有关,而同厂家其生产工艺原料与阻燃添加剂类型也基本一样,所以密度主要受阻燃剂的添加量影响,所以才会出现明显相关关系。而其他样品由于来自不同厂家,密度受更多因素影响,所以才会出现毫无规律情况。图3-4 氧指数与线速度散点图表3-4 氧指数与线速度负增长函数模型AN0VA表 平方和 df 均方 F Sig.回归0.42510.425372.2360.000残差0.022190.001总计0.44720由图346与表3-4可以看出:数据看上去呈分散状态,但是比较集中在一个狭长区域,呈一个负增长模型。利用spss分析软件对数据进行曲线模拟如图,选择负增长线性函数模型,从回归模型ANOVA表可知sig值0.05即:模型显著,假设成立。所以认为存在以下规律,即:氧指数越大的样品燃烧线速度越小,呈负增长反比关系。图3-5 氧指数与质量损失速度散点图表3-5 氧指数与质量损失速度负增长函数模型AN0VA表平方和 df 均方FSig.回归0.87510.875310.0970.000残差0.054190.003总计0.92920由图3-5与表3-5可以看出:散点图状态与图3-7类似。利用spss分析软件对数据进行曲线模拟如图,选择负增长线性函数模型,从回归模型ANOVA表可知sig值0.05即:模型显著,假设成立。所以认为存在以下规律,即:氧指数越大的样品燃烧线速度越小,呈负增长反比关系。图3-6 密度与氧指数散点图表3-6 密度与氧指数负增长函数模型AN0VA表平方和 df均方FSig.回归169.786 1169.7861223.1660.000残差1.388 100.139总计171.174 11由图可以看出:密度越大,氧指数越小。而且模型呈一个反比封闭曲线,利用spss做曲线模拟,选择复合反比函数模型,由ANOVA表中sig值0.05可知模型显著,模型成立。4 结论与讨论4.1 结论通过本次试验,得出以下结论:(1)按照燃烧线速度越慢、阻燃性能越好的原则,阻燃性能最好的是样品4而阻燃性能最差的是样品15;按照质量损失速度越小、阻燃性能越好的原则,阻燃性能最好的是样品7,阻燃性能最差的是样品13。燃烧线速度与质量损失速度综合指标排序中:阻燃性能最好的是样品7而阻燃性能最差的是样品13。(2)燃烧线速度与质量损失速度呈正相关关系,即:燃烧线速度越大,质量损失速度越大:燃烧线速度越小,质量损失速度也就越小。(3)燃烧线速度与质量损失速度综合指标阻燃性能排序与氧指数阻燃性能排序具有显著相关性。(4)氧指数与燃烧线速度呈显著的反比关系,即:氧指数越大,燃烧线速度越小,PVC阻燃导管也就越难燃:氧指数越小,燃烧线速度越大,PVC阻燃导管也就相对越易燃。由于燃烧线速度与质量损失速度呈正相关,所以氧指数与质量损失速度也成反比关系。(5)在本试验中同一品牌样本中,样品密度与燃烧线速度呈明显的正相关关系,即:密度越大,燃烧线速度就越大。而不同品牌的样本中,却并无此规律趋势出现,说明了不同品牌厂家产品样品,虽然密度可能一样,但是由于生产工艺差异导致实际燃烧性能并不一样。而相同同厂家产品样品由于生产工艺一样,所以密度这一物理参数能够一定程度与燃烧性能产生相关联系。(6)在试验样品氧指数全部满足国家标准的前提下,燃烧线速度和质量损失速度的综合指标阻燃优劣排序由于试验简单方便能模拟真实火灾下材料的蔓延与热释放而具有重要意义。4.2 讨论由于所测样品是20个不同厂家、不同批次、不同厚度的样品,且实验数据有限,得出的结论存在一定的局限性;在每根样品的整个燃烧过程中,样品并不能随时保持均匀燃烧,计时停止的点是样品最先燃烧到的点,这也可能导致实验所测的燃烧速度存在一定误差;阻燃PVC管本身质地不均匀;在实验过程中,管子摆放不直、不居中;燃烧滴落物堵住铁丝网使得供氧不均匀,这些都有可能造成实验数据误差。燃烧线速度用来表征火灾蔓延快慢与质量损失速度用来表征火灾中烟气与热量是释放快慢的评价标准在运用到真实火场中对比氧指数这类成熟的评价标准有着明显的优势。另一方面,燃烧线速度与质量损失速度的试验过程方便简单且短时可靠,并且可以同时进行实验,制样不破坏样品的完整性,对比氧指数复杂的制样以及指标的极限性。所以利用燃烧线速度以及质量损失速度进行综合指标评价对PVC阻燃导管检验具有重要意义。19参考文献参考文献1 赵季芝.世界PVC工业现状及我国PVC行业分析J.聚氯乙烯,2003,06:4-6.2 舒中俊,冯俊峰,陈南,方纯斌.PVC电缆及其护套原料燃烧性能的对比J.消防科学与技术,2006,02:247-249. 3 赖材平.浅谈硬质阻燃PVC管在电气预埋管线中的应用J.科技与企业,2014,22:1-3.4 邴涓林.2012年中国PVC产业状况分析J.聚氯乙烯,2013,05:1-8.5 邴涓林.2011年中国PVC产业状况分析J.聚氯乙烯,2012,05:18-36.6 殷友好,宋群立.内装修工程电线导管燃烧性能的确定J.消防技术与产品信息,2004,09:30-31.7 季春生,吕子安,连晨舟,杨锐明,李定凯,徐旭常.PVC

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