燃烧与阻燃原理阻燃材料第二节 提 纲• 2.1 燃烧过程• 2.2 聚合物热分解• 2.3 聚合物燃烧化学反应• 2.4 聚合物点燃过程及控制机理• 2.5 聚合物表面的火焰传播• 2.6 聚合物的阴燃过程• 2.7 聚合物燃烧的熄灭过程• 2.8 聚合物燃烧的碳化过程• 2.9 聚合物燃烧的生烟机理 2.1 燃烧• 燃烧的形态• 燃烧过程破坏性巨大的根源 2.2 聚合物的热分解• 受热升温 , 点燃起火 , 火焰传播 , 燃烧充分发展 聚合物燃烧过程及热作用示意图 聚合物燃烧的阶段• 加热阶段（点燃特性）• 燃烧加速阶段（火焰传播特性）• 燃烧充分阶段（稳态燃烧特性）• 减弱阶段（熄灭特性） 聚合物燃烧过程中热作用• 物理过程（温度梯度与相变） 加热早期阶段，聚合物总体上还是物理变化过程，如软化、熔融现象，有些化学反应引起的膨胀行为也常常是由于小分子的配合剂造成的。• 化学过程 a 弱键断裂、大分子链断裂 b 热分解和热氧分解 c 随机分解、解聚分解、消除反应、环化反应、交联反应 2.3 聚合物燃烧化学反应•最简单的燃烧化学反应 CH4 + O2 CO2 + H2O• 燃烧的基元反应 CH4 + HO CH3+ H2O CH4 + H CH3+ H2 CH3 + O CH2O + H CH2O + HO CHO+ H2O CH2O + H CHO+ H2 CHO CO + H CO + HO CO2 + H 聚合物分解过程示意图 PMMA 的降解机理 Poly(vinyl chloride) 聚合物的分解主要机理• 随机分解• 解聚分解• 消除反应• 环化反应• 交联反应 2.4 聚合物点燃过程及控制机理• 点燃：自燃和强制点燃• 条件：燃烧产生的热量大于向外界辐射传递的热量。• 点燃的两个相互竞争的过程气相扩散过程和气相反应过程 虽然流动速度可能会提供充足的氧，但也会使气体驻留时间减小，如果气体驻留时间小于反应诱导时间，则点燃不会发生。 控制点燃与阻燃• 点燃是火灾燃烧过程中的重要阶段，既是火灾发生最初的引发阶段，也是火灾发展蔓延的关键过程。• 若能延缓、改变或组止聚合物点燃过程的发生，就能够设计制造出耐点燃的材料。 • 引发聚合物燃烧有三个必要环节： 加热 分解 /裂解 被点燃 2.5 聚合物表面的火焰传播1 聚合物被点燃后，一方面随着燃烧热分解层向材料内部的深入发展，不断为燃烧提供反应燃料，另一方面，火焰会沿着表面扩散与传播，引发大面积的表面燃烧...
