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修建质料燃烧性能分级检测装备主要有：单体燃烧实验装备（简称 SBI 试验装置）、铺地质料热辐射板测试仪、建材可燃性检测仪、修建质料燃烧热值试验仪、修建质料不燃性检测仪、氧指数检测仪、UL 94 笔直燃烧测试仪、锥形量热仪等。

其中，SBI 是一种大型实验装置，该装备所测得参数值是质料品级分级的焦点部分[2]。

海内外众多学者使用SBI单体燃烧试验装置对修建制品质料举行阻燃研究。 

如 S?everine Bellaye 等人，在法国的实验室中搭建了小型模拟SBI单体燃烧装置，对用于建材木板的防火凝胶举行研究测试，揭晓了《Transparent fire protective sol-gel coating for wood panels》等文章。

英国阿尔斯特大学 Zhang 等人揭晓的《Experimental and numerical study of burning behaviors of flaxboard with intumescent coating and nanoparticles in the cone calorimeter and single burning item tests》中，使用锥形量热仪和SBI单体试验装置研究了膨胀涂层和纳米粒子对修建板材的燃烧行为的影响。

海内2013年揭晓的《修建质料单体燃烧实验装备的组成及使用》、2019年揭晓的《基于单体燃烧试验的木饰面板燃烧性能剖析》等。

2024年，北京建材院、北京雅达润邦修建质料和北京科技大学团结揭晓了一篇名为《一种无机复合聚苯板的制备与燃烧性能研究》的文章，文章中使用了 FTT  的多个阻燃装备对无机复合聚苯板举行了研究, 探讨了自制阻燃浆液对EPS泡沫板的阻燃性能。

实验内容

该研究自制了含有阻燃浆液的无机复合聚苯板，即将 EPS 泡沫板基材置于孔隙匀称漫衍的负压状态下，在顺孔后的 EPS 泡沫板外貌匀称涂敷自制的混淆阻燃浆料，重复刮除多余浆液，使阻燃浆料填满 EPS 泡沫珠之间的孔隙；后室温下自然透风静置养护干燥，获得试验样品 EPSC 。

研究凭证GB/T 2406.2-2012、GB/T 16172-2007、GB/T 20284-2006等标准，使用 FTT 的氧指数仪、锥形量热仪以及SBI单体燃烧装置对样品举行测试。

获得了临界氧指数 (LOI) 、点燃时间 (TTI) 、热释放速率 (HRR) 、总热释放 (THR) 、产烟速率 (SPR) 、总产烟量 (TSP) 及燃烧增添速率指数火焰伸张等参数。

实验效果

氧指数：

EPSC 质料的氧指数为 39.7%，相较于 EPS 的18.3%，提高了116.9%，阻燃性能显著提高。

引燃及热释放特征：

质料在差别辐射照度下的引燃时间如图1所示。2个样品的引燃时间随辐射照度的增添而缩短。由于 EPS 样品辐射加热后缩短熔融，导致样品外貌与加热锥之间的距离变大，辐射照度为 25kW/㎡ 时无法引燃；而辐射照度为 35 kW/㎡ 时，由于 EPS 的缩短熔融征象，使得其引燃时间相比 EPSC 推迟了88 s；辐射照度继续增大到 50 kW/㎡ 时，EPS 的引燃时间大幅缩短，比  EPSC 仅多 6 s

图1锥形量热仪测试中 EPS、EPSC 差别辐射照度的引燃时间

EPS 和 EPSC 在差别辐射照度下的热释放速率 （HRR）和总释放热（THR）曲线如图 2～图3 所示？梢钥闯，相同辐射照度下 EPSC 的热释放速率峰值（PHRR）与 THR 显著低于  EPS 泡沫基材。

(a) 25 kW/㎡              (b) 35 kW/㎡           (c) 50 kW/㎡

图2 锥形量热仪测试中 EPS 与 EPSC 在差别辐射照度下的 HRR 曲线

(a) 25 kW/㎡            (b) 35 kW/㎡          (c) 50 kW/㎡

图 3 锥形量热仪测试中 EPS 与 EPSC 在差别辐射照度下的 THR 曲线

表1显示了 3种样品在差别辐射照度下的锥形量热仪测试数据，包括 PHRR、抵达 PHRR 的时间（tp）和 THR。

表1 EPS 与 EPSC 在差别辐射照度下的测试数据

可以得出，辐射照度为 35 kW/㎡时，EPSC 的 PHRR 和 THR 相对 EPS 划分下降了 80% 和 56%；辐射照度为50 kW/㎡时，EPSC 的 PHRR 和 THR 相对 EPS 划分下降了79%和44%；这批注，相较于纯 EPS 泡沫板材 ，EPSC 材料的阻燃性能获得了很大的提升。

产烟特征：

两种质料在差别辐射照度下的产烟速率（SPR）和总产烟量（TSP）曲线如图 4、图 5 所示。

(a) 25 kW/㎡              (b) 35 kW/㎡           (c) 50 kW/㎡

图4 锥形量热仪测试中 EPS 与 EPSC 在差别辐射照度下的 SPR 曲线

(a) 25 kW/㎡            (b) 35 kW/㎡          (c) 50 kW/㎡

图5 锥形量热仪测试中EPS与EPSC 在差别辐射照度下的 TSP 曲线

可以看出，在相同的辐射照度下，EPSC 的产烟速率峰值（PSPR）和 TSP 显着小于 EPS 泡沫基材; 随着辐射照度的增添，两种质料的 PSPR 和 TSP 均有所增大。由表1可知 ，辐射照度为35 kW/㎡ 时，EPSC 的 PSPR 和 TSP 相对 EPS 划分下降了 94% 和 90%；辐射照度为 50kW/㎡ 时，EPSC 的 PSPR 和 TSP  相对 EPS 划分下降了97% 和 89%；这批注 EPSC 质料的抑烟性能显着优于 EPS 泡沫。

火伸张特征：

通过单体燃烧装置测试了 EPSC 样品在中尺寸壁面装置条件下的燃烧性能和火伸张特征，EPSC 样品测试前后的照片如图6所示 ？梢钥闯，在单体燃烧 试验中 EPSC 未被火源引燃，只有墙角部位的样品外貌被主燃烧器的火焰熏黑 ，并且试验时代未爆发火焰横向伸张到长翼边沿的征象。

(a) 测试前                                    (b) 测试后  

图6 EPSC 试样单体燃烧测试

热释放特征：

图7(a)～(c)划分为主燃烧器开启到试验竣事 EPSC 的 HRR、每 30 s 的平均热释放速率（HRRav）和 THR 曲线。

由图 7(a)、(b)可以看出，在受火时间内（300 s≤ t ≤1500 s）EPSC 的 HRR 和 HRRav 曲线转变趋势较平稳且低于3.0 kW；由图7 (c) 可以看出，在受火时间内 ，EPSC 的热释放总量仅为 1.6 MJ。

由图7(b) 可知，试验时代 EPSC 的 HRRav 值不凌驾3.0 kW，凭证 GB/T 20284-2006 附录第 A.5.3 条款可确定 EPSC 的 FIGRA0.2 MJ 值为 0。

(a) SBI热释放速率    (b) SBI每30s内平均热释放速率  (c) SBI热释放总量

图7 EPSC 试样单体燃烧试验的 HRR、HRRav和 THR 曲线

由表2可以看出 ，EPSC 的 FIGRA0.2 MJ 为 0 W/s，THR600 s 为 0.7 MJ。凭证 GB 8624-2006《修建质料及制品燃烧性能分级》，可判断 EPSC 保温质料的燃烧性能品级抵达 A2 级，属于不燃质料。

表2 EPSC 单体燃烧测试数据

产烟特征：

图8为 EPSC 样品在单体燃烧测试历程中 60 s 内的平均产烟速率 SPRav (60s)和 TSP 曲线。由图8（a）可以看出，EPSC 的 SPRav（60 s）曲线在受火历程中，始终处于无序波动状态，并且峰值低于 0.4 ㎡/s。由图8 (b)可以得出，EPSC 的总产烟量约为120 ㎡。

(a) SBI每60 s内平均产烟速率                 (b) SBI总产烟量          

图8 EPSC 试样单体燃烧测试的 SPRav(60 s)和 TSP 曲线

SMOGRA 是烟气天生速率指数，其盘算公式如下面公式所示。

式中 ：SPRav（60 s）为受火时间60 s 内的平均产烟速率，㎡/s。

TSP600 s为试样在受火期最初 600 s 内的总产烟量，盘算公式如下面所示。

凭证上述公式，盘算获得 EPSC 样品的 SMOGRA 和 TSP600 s ，SMOGRA 为 10.7  cm?/s? ，TSP 600 s为 33.7 ㎡，而凭证《修建质料及制品燃烧性能分级》，判断 EPSC 保温质料的产烟特征品级抵达了 S1 级。

结论

以低密度 EPS 泡沫板为基材，使用半水硫酸钙等无机添加剂制备阻燃浆液，通过负压顺孔与负压吸附手艺乐成制备 EPSC 复合保温质料。

该质料力学及保温性能优异；氧指数抵达 39.7%，阻燃性能优越。

且锥形量热仪及SBI单体燃烧测试效果进一步显示，EPSC的PHRR、THR、PSPR 以及TSP相比 EPS 均大幅降低，阻燃性能提高。 

制备的 EPSC 保温质料燃烧性能品级抵达 A2 级，属于不燃质料，其产烟特征品级抵达 S1 级。 

本研究可为阻燃泡沫板研究提供一定的理论参考。

注：本稿内容摘自《一种无机复合聚苯板的制备与燃烧性能研究》。灭火剂与阻燃质料, 2024, 43(03): 412?418

参考文献：

[1] 韦志功, 王彦成. 修建质料阻燃手艺研究希望[J]. 四川水泥, 2019, (05): 11, 205.

[2] 王政权, 赵跃山, 耿震岗. 修建质料单体燃烧实验装备的组成及使用[J]. 机械治理开发, 2013,(4): 48-49.

在研究历程中，研究团队使用了英国 FTT 公司的SBI单体燃烧装置和锥形量热仪以及氧指数仪举行测试。FTT 作为阻燃装备行业的开拓者和向导者，提供了诸多切合国际和海内标准的阻燃装备，为全球规模内的防火测试和科学研究作出了主要孝顺。

以下为 FTT 提供的可做修建制品质料测试的装备，点击装备图片相识装备详情。

FTT SBI 单体燃烧试验装置

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FTT 铺地质料热辐射板测试仪

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FTT ISO 1182修建质料不燃性检测仪

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FTT ISO 11925修建可燃性测试仪

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FTT 氧弹量热仪

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FTT icone2+ 锥形量热仪

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FTT 氧指数仪/高温氧指数仪

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FTT UL 94水平笔直燃烧测试仪

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FTT ISO 5657建材可燃性检测仪

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FTT 大型家具量热仪

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FTT NBS烟密度箱

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FTT FTIR高级傅里叶红外光谱烟气毒性剖析仪

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