地铁列车车厢典型内装材料热解及燃烧特性研究

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1、地铁列车车厢典型内装材料热解及燃烧特性研究　　摘要：随着我国城市化进程得到了快速的发展，城市人口也得到了很大的程度的增长，地铁对于城市交通而言是非常重要的组成部分，但是地铁列车长时间运行在地下与隧道之中，一旦发生火灾对于乘客逃生与救援便显得非常困难，从而导致重大的安全事故、财产损失以及环境污染。地铁列车车厢中的典型的固然物通常有座椅和地板布，本文就对阻燃三元乙丙橡胶地板布和酚醛树脂玻璃钢座椅作为主要的研究材料，对其具有的热解特性以及燃烧特性进行一定的研究。　　关键词：地铁列车内装材料；阻燃三元乙丙橡胶；酚醛树

2、脂玻璃钢；热解特性；燃烧特性　　前言：因为地铁列车具有节能、便捷、快速与舒适等优势，因此其对于城市交通来说是非常重要的组成部分，对于解决交通拥堵具有着非常有效地作用。对处于不同外部条件中的地铁列车车厢之中的内装材料进行热解特性与燃烧特性的研究，对于地铁列车预防火灾发生具有着重大的作用，其能够为地铁列车实现消防安全、救援以及灭火等均能提供有效的基础数据和理论支撑。对此，本文的研究对于今后的地铁安全运行有着一定的借鉴作用。　　一、阻燃三元乙丙橡胶与酚醛树脂玻璃钢的热解特性研究　　（一）升温速率5　　随着不断加大升

3、温速率，材料的热重曲线将会不断的向高温区方向移动，其总质量损失大致处于不变状态。从阻燃三元乙丙橡胶方面来看，该材料热失重峰数量基本上伴随升温速率的上升而有所增加。但是该材料在氮气气氛之中的热失重速率则伴随升温速率的上升而下降，然而该材料在空气气氛之中的热失重速率和升温速率并不存在有显著的变化联系。从酚醛树脂玻璃钢方面来说，伴随升温速率逐渐的加大，该材料处于氮气气氛之中的热失重速率基本未发生变化，但是在空气气氛之中则出现热失重速率呈现下降状态。可以将阻燃三元乙丙橡胶主要的分解过程分为氢氧化铝分解、氢氧化镁以及三

4、元乙丙橡胶分解三个阶段，能够将酚醛树脂玻璃钢拥有的分解过程由苯酚与其衍生物间的出现交联与交联断裂导致两个阶段的出现[1]。　　（二）温度　　当处于等温条件过程中，阻燃三元乙丙橡胶将呈现材料总质量损失伴随温度的上升而逐渐变大。处于氮气气氛之中的酚醛树脂玻璃钢拥有的材料总质量损失将伴随温度升高而增加，但是当温度处于403K～433K范围内时，处于空气气氛之中的酚醛树脂玻璃钢呈现的材料总质量损失将伴随温度升高而降低，当温度处于713K～863K范围内时，材料的伴随温度上升而质量损失基本稳定。　　（三）环境气氛5　　

5、和处于氮气气氛之中的试样进行热解比较来看，处于空气气氛之中的试样具有着更快的热解速率。从阻燃三元乙丙橡胶方面的来说，当材料在非等温环境之中，空气气氛中将会出现一个全新的热失重峰，这一热失重峰处在氮气气氛中的最后峰位以后。并且，该材料处于空气气氛之中的最大热失重率、平均热失重率以及总质量损失均会较处于氮气气氛之中更小。通过对非等温试验进行结果分析可以发现，处于氮气气氛之中的平均活化能相比于处于空气气氛之中要高，并且通过对等温试验进行结果分析能够发现，处于氮气气氛之中的全局活化能相较于处于空气气氛之中亦高[2]。

6、　　从酚醛树脂玻璃钢方面来说，处于空气气氛之中进行非等温试验时，当温度处于450K～600K温度范围之中，试样质量将随着温度上升而有所增加；而处于空气气氛之中进行等温实验时，当温度处于403K～433K温度范围时，试样质量依旧会随着时间延长发生质量增加的现象。但是处于氮气气氛之中进行上述实验时，并未出现试样质量伴随温度上升而有所增加的情况。而且该材料处于空气气氛之中的最大热失重率、平均热失重率以及总质量损失均会较处于氮气气氛之中更大。通过对非等温试验进行结果分析可以发现，处于氮气气氛之中的平均活化能相比于处于

7、空气气氛之中要高，而通过对等温试验进行结果分析能够发现，处于氮气气氛之中的全局活化能相较于处于空气气氛之中却低[3]。　　二、阻燃三元乙丙橡胶与酚醛树脂玻璃钢的燃烧特性的研究　　（一）阻燃三元乙丙橡胶5　　对于外加热辐射通量处于不同阶段时，可以将阻燃三元乙丙橡胶热分解划分为如下三个区域，区域1：外加辐射热通量不大于35KW/m2，出现的碳层几乎没有破裂；区域2：外加辐射热通量处于35KW/m2到45KW/m2之间，出现的碳层存在部分破裂；区域3：外加辐射热通量大于45KW/m2，出现的碳层几乎完全破裂。如果热

8、辐射通量处于35KW/m2以上时，热释放速率方面的曲线具有两个峰值，而且两峰间存在有准稳态；有效燃烧热方面的曲线也存在两个峰值，且曲线中的第二峰值将比第一峰值要大。此外质量损失速率方面的峰值以及平均值、火灾增长系数、热释放速率方面的峰值以及平均值等均会伴随辐射通量增加而呈现现象变大[4]。而且，热穿透厚度将与密度和热辐射通量得到的比值呈现线性正相关。　　（二）酚醛树脂玻璃钢　　对于该材料来说，其点燃