Горит ли монтажная пена после высыхания 👉 эксплуатационные особенности материала

Потребители пены монтажной при покупке материала обращают внимание на требования, которым она должна соответствовать: уровень усадки после полимеризации, показатель адгезии, пластичность, хрупкость. Но мало кто акцентируется на вопросе: горит ли материал после высыхания или нет.

Этот вопрос волнует покупателей, имеющих определенный опыт в проведении ремонтов, или тех, кто желает повысить уровень пожарной безопасности помещения, используя при этом огнестойкий гипсокартон и другие материалы, оказывающие сопротивление огню.

Образец пены

Содержание статьи

• Целесообразность применения пены с огнестойкими свойствами
• Чем отличается противопожарная пена от стандартной
• Область применения
• Рекомендации по применению
• Пошаговая инструкция нанесения

Целесообразность применения пены с огнестойкими свойствами

Монтажная пена на полиуретановой основе имеет множество компонентов.

Материал включает:

• Форполимерный компонент;
• Пластификаторы пропеллентов;
• Добавки, замедляющие горение.

Но этого недостаточно, чтобы монтажная пена, наносимая под гипсокартон или на другие участки помещения, достаточно долго сопротивлялась воздействию огня. Для этих целей рекомендуется использовать противопожарную разновидность вещества.

Противопожарная пена неспособна полностью противостоять пожару. Ее предназначение – локализация угарного газа в одном помещении, препятствование переходу высокой температуры на соседние комнаты.

Как и огнестойкий гипсокартон, эта пена оказывает противодействие распространению пожара на протяжении определенного отрезка времени для отсрочки причинения реальных повреждений стенам помещения.

Противопожарная пена

Если брать во внимание гипсокартон, способность этого материала сопротивляться горению называется пределом. В какой-то степени и пена монтажная после высыхания приобретает такую способность.

В случае с термостойким материалом этот предел составляет около 3-4 часов. Этого времени достаточно, чтобы успели приехать пожарные и ликвидировали огонь.

Чем отличается противопожарная пена от стандартной

Монтажная пена с противопожарными свойствами отличается от стандартной высоким уровнем огнестойкости и огнеупорности.

Огнеупорность – свойство материала выдерживать влияние высокой температуры от огня на протяжении длительного времени без разрушения.

Огнестойкость – свойство, определяющее способность пены оказывать противостояние открытому огню на определенном временном отрезке.

Противопожарная монтажная пена:

• Не теряет своих свойств в обширном температурном диапазоне. Она остается одинаково эффективной и при температуре в -60 градусов по Цельсию, и при температуре +100 градусов по Цельсию.
• Формирует высокое качество шва.
• Способна удерживать внутри помещения ядовитые газы, которые выделяются в процессе горения легковоспламеняющихся синтетических материалов, что оказывают токсичное воздействие на организм человека.

Уплотнение коммуникационных систем

• После высыхания огнеупорная монтажная пена подвергается любым типам обработки – нарезка, шлифование, окрашивание, оштукатуривание. При этом вещество не теряет характеристик.

Читайте также: Пена монтажная огнестойкая — характеристики состава

Область применения

Монтажная пена с противопожарными свойствами применяется в таких целях:

• Заделка швов и полостей в печных и каминных конструкциях;
• Заполнение отверстий в зонах перехода элементов коммуникационных систем – трубы отопления, вентиляционные воздуховоды, элементы системы водоснабжения;
• Уплотнение коммуникационных систем;
• Применение при монтаже дверных и оконных конструкций в помещениях с особыми эксплуатационными условиями – сауны, бани, бассейны;
• Заполнение свободного пространства, возникающего в зоне выхода печной или каминной трубы.

Пена монтажная нередко используется как фиксатор, на который садится гипсокартон. Эта технология используется при клеевом методе выравнивания стен.

Гипсокартон лучше подходит для проведения работ такого рода. Но при монтаже листов на профили помещение теряет площадь. В небольших квартирах проблема стоит остро. Поэтому выгоднее монтировать гипсокартон на голую стену, воспользовавшись монтажной пеной.

Для достижения эффекта используют сочетание, в котором и пена, и гипсокартон обладают повышенной устойчивостью к воздействию открытого огня и высокой температуры.

Монтаж гипсокартона на пену

Рекомендации по применению

Огнеупорный вариант материала относится к экологически чистой продукции. Пенная масса нетоксична, не вызывает аллергических реакций. Но нанесение несет определенную опасность для здоровья человека – легкие и бронхи подвергаются вредному воздействию веществ. Рекомендуется соблюдать правила безопасности при нанесении и в период высыхания.

Защитные меры:

• Респиратор;
• Спецодежда;
• Перчатки.

Не допускается нагревать баллон до температуры, превышающей показатель в +50 градусов по Цельсию. При попадании вещества в глаза или в рот их сразу промывают большим количеством проточной воды и в обязательном порядке обращаются за врачебной помощью. Помещение во время работы должно хорошо проветриваться.

Подбирая материал для работы, обращают внимание на показатели, которые размещены на баллоне. Особого внимания заслуживает тип пены, уровень горючести, наличие сертификации, класс огнестойкости.

На этом видео наглядным образом показано, горит ли материал или нет (тестирование обычного и термостойкого материала):

Пошаговая инструкция нанесения

Инструкция по применению:

• Основание очищается от мусора, пыли. Затем оно подготавливается путем увлажнения водой.
• Подходящая температура для нанесения пены составляет 20 градусов по Цельсию. Охлажденный баллон следует подержать какое-то время в помещении, если он был принесен с улицы в морозную погоду. После этого опускают в теплую воду, но сильное нагревание запрещено.

Применение пены для установки оконной конструкции

• Баллон встряхивается, вставляется в пистолет.
• Швы заполняются пенным составом баллона. Если обрабатываются вертикально расположенные поверхности, герметик наносится в направлении снизу вверх.

Рекомендуется смачивать пену водой для катализации процесса расширения и застывания. При этом не допускают образования капель. Достаточно использовать мелкий распылитель.

Вопросы и ответы – Монтажные пены ТехноНИКОЛЬ

Как сделать тёплые и красивые откосы

Как удалить монтажную пену?

Свежую пену можно удалить специальным очистителем. Твердую пену можно удалить только механическим путем

Как установить окна с монтажной пеной

Что такое монтажная пена?

Пенополиуретановый герметик или смесь газа, растворенного в жидком полиуретане.

Инструкция по применению монтажных пен

В каких областях можно применять клей-пену?

Полиуретановые клеи востребованы в большинстве областей строительства, они могут применяться при производстве работ на крышах, фасадах, фундаментах для приклейки различных типов теплоизоляции, отдельные клей-пены могут применяться для устройства кладки стен и перегородок, в отделочных работах при облицовке стен гипсокартоном или другими листовыми материалами.

Напыляемый утеплитель ТЕХНОНИКОЛЬ Master: инструкция по применению

Какие материалы приклеивает клей-пена?

При помощи полиуретановой клей-пены можно приклеить большинство строительных и отделочных материалов: бетон, кирпич, дерево, пластики, металл. Клей имеет плохую прочность сцепления с силиконами, тефлоном, полиэтилен.

Мастер-класс: Кладка газобетонных блоков с клей-пеной ТЕХНОНИКОЛЬ для строительного портала Forum House

Каким образов возможно удалить затвердевший силиконовый герметик?

Затвердевшие силиконовые герметики возможно удалить только механически.

Из каких компонентов состоит монтажная пена?

Пена состоит из трех основных компонентов: жидкого преполимера, газа-растворителя и газа-вытеснителя.

Чем отличаются всесезонные и зимние монтажные пены?

Отличаются температурой окружающего воздуха при применении. Зимние пены применяются при температуре от -18 до +35°С, всесезонные от -10 до +35°С.

В чем отличия бытовых монтажных пен от профессиональных?

Отличие бытовой пены от профессиональной в способе применения – для профессиональной пены используют специальный пистолет, который накручивается на крест-кольцо. Бытовая пена укомплектована специальной трубочкой с апликатором, которая накручивается на клапан. Так же отличие в характеристиках пены – бытовая имеет более высокое вторичное расширение по сравнению с профессиональной.

Что означают понятия «первичное» и «вторичное» расширение пены?

Первичное расширение – это увеличение объема жидкой пены непосредственно после выхода из баллона. Вторичное расширение – это увеличение объема пены после окончания первичного расширения и до полной полимеризации.

Каковы основные технические характеристики монтажной пены?

Теплопроводность, плотность, эластичность, выход в литрах, время полной полимеризации, время образования поверхностной пленки и время резки — это основные параметры, на которые стоит обратить внимание перед выбором монтажной пены.

Что такое противопожарная (огнестойкая) монтажная пена?

Это монтажная пена, в состав которой при производстве добавляют специальные противопожарные компоненты: антипирены, пламегасители и др. Препятствует распространению огня и продуктов горения через монтажные швы противопожарных окон, дверей, ворот или противопожарных преградах (стенах, перекрытиях). Огнестойкая монтажная пена ТЕХНОНИКОЛЬ производится по специальной технологии Fire resistance limit (FRL) разработанной собственным R&D центре ТЕХНОНИКОЛЬ. Противопожарные характеристики нормируются пределом огнестойкости конструкции швы в которой заполнены Огнестойкой монтажной пеной, предел огнестойкости Монтажной пены ТЕХНОНИКОЛЬ 240 PROFESSIONAL превышает 240 мин.

Имеются ли специальные правила техники безопасности при хранении баллонов с монтажной пеной?

Да, особое внимание необходимо обратить на хранение аэрозольных баллонов вообще и баллонов с монтажной пеной в частности. На этикетке каждого баллона содержится информация по безопасному хранению.

Как правильно хранить монтажную пену?

Монтажную пену следует хранить при температуре от +5 ºС до +25 ºС в помещениях или на закрытых площадках, обеспечивающих защиту от атмосферных осадков, попадания прямых солнечных лучей, а также нагревания свыше 50°С, с соблюдением правил противопожарной без-опасности, установленных для хранения горючих материалов, на расстоянии не менее 1 м от нагревательных приборов.

От чего зависит выход монтажной пены?

Выход монтажной пены зависит от многих факторов, от качества самого продукта, от условий хранения, температуры и относительной влажности окружающей среды при применении и температуры самого баллона, от качественного перемешивания содержимого баллона перед нанесением.

Подвержена ли твердая пена старению?

Твердая пена не подвержена старению в отсутствие УФ излучения, высокой температуры (> 110 °C), щелочей или кислот и некоторых химических соединений, используемых для удаления отвердевших пятен пены.

Является ли пенополистирол горючим? [Полистирол]

Как сотрудник Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках (без дополнительных затрат для вас).

Не так давно было время, когда каждое блюдо из фаст-фуда поставлялось в контейнере из пенопласта. Теперь вы не видите их так часто, потому что это опасно для окружающей среды и, возможно, вредно для вашего здоровья. Однако это не означает, что использование пенополистирола было полностью исключено, и у многих людей возникает вопрос о пенополистироле: пожароопасен ли он?

Пенополистирол легко воспламеняется при более высоких температурах и может загореться. Он плавится при 212 градусах по Фаренгейту, воспламеняется искрой при 680 градусах по Фаренгейту и самовоспламеняется при 800 градусах по Фаренгейту.

Пенополистирол, безусловно, может быть пожароопасным в правильных условиях. Давайте узнаем больше, не так ли?

Ваш приоритет № 1 — обеспечить безопасность вашей семьи.  Как пожарный, я рекомендую всем обновить датчики дыма, которые не требуют замены батареи, , как эти от Kidde , огнетушитель, , как этот от Amerex и пожарная лестница, если у вас есть спальни выше первого этажа, Я рекомендую этот от Hausse.

Читайте также: Что делает что-то легковоспламеняющимся?

Содержание

• Что такое пенополистирол?
• При какой температуре он загорается?
• Сжечь или расплавить?
• Что происходит, когда вы сжигаете пенополистирол?
• Какую температуру он может выдержать?
• Он термостойкий?
  • Статьи по теме

Что такое пенополистирол?

Пенополистирол является товарным знаком. Он используется для обозначения особой формы экструдированного пенополистирола (XPS), известной как «Синяя доска» и принадлежащей Dow Chemical Company.

И эта статья не о пенопласте.

Это потому, что слово Styrofoam в разговорной речи используется в Северной Америке (и большей части остального мира) для обозначения пенополистирола (EPS), и именно из него сделаны наши кофейные чашки и контейнеры для фаст-фуда. 

Также используется для изоляции и упаковочных материалов. На самом деле, очень вероятно, что в какой-то момент вы получили посылку, полную мелких пенопластовых чипсов, которые также будут называться (неправильно, конечно) пенополистиролом (упаковочным арахисом).

На сегодняшний день из-за невероятно дешевого производства полистирола во всех его формах, включая пенополистирол в обоих случаях, он является одним из наиболее часто используемых пластиков в мире. К сожалению, это плохая новость для окружающей среды, поскольку повсеместно считается, что он не поддается биологическому разложению, а его разложение на свалках может занять тысячи лет.

Хуже того, животные не воспринимают полистирол как нечто искусственное, а поскольку его часто используют для хранения еды или напитков, они могут принять его за настоящую еду. К сожалению, это не обошлось без последствий для вовлеченных животных, и они могут серьезно заболеть, съев большое количество пластика, поскольку он умеренно токсичен.

В настоящее время пенополистирол запрещен во многих странах мира для использования в емкостях для пищевых продуктов и напитков, но пока он сохраняется во многих других странах.

При какой температуре загорается?

Пенополистирол (полистирол) легко загорится, если вы подвергнете его воздействию открытого огня или искры при температуре около 680 градусов по Фаренгейту (360 по Цельсию).

Самовоспламеняется при температуре около 800 градусов по Фаренгейту (427 по Цельсию).

Они производят различные огнестойкие версии полистирола (EPS), обратите внимание на разницу:

Гореть или плавиться?

Пенополистирол может как гореть, так и плавиться, однако стоит отметить, что у него гораздо больше шансов расплавиться, чем сгореть.

Вы обнаружите, что примерно при 212-238 градусах по Фаренгейту (100-120 по Цельсию) он начинает заметно деформироваться, а затем примерно при 320 градусах плавится.

Это означает, что его можно безопасно использовать в микроволновой печи (если вы не готовите его в течение нескольких часов), потому что он не нагреется настолько, чтобы расплавиться в микроволновой печи, а даже если и нагреется, то не загорится. в огне, потому что микроволновка не может так сильно разогреться.

Но это также означает, что вы должны быть осторожны, помещая такие контейнеры в духовку или под гриль.

Если не обращать пристального внимания на температуру – пластик расплавится, а расплавленный пластик не очень хорош для вашей духовки или любого другого прибора.

И… пары ядовиты. Они содержат вещество, известное как стирол (отсюда и название полистирола — это множество молекул стирола, соединенных вместе).

Известно, что газообразный стирол очень вреден для нервной системы и может вызывать долговременные проблемы.

Что происходит, когда вы сжигаете пенополистирол?

При горении пенопласта выделяется копоть и слегка маслянистый дым. Это, вероятно, свидетельствует о том, что он не полностью сгорает, и вы получаете кучу различных (и не до конца понятых) побочных продуктов от пламени.

Есть и другие плохие новости, когда речь заходит о пенопласте: когда он горит, выделяемый им газ считается высокотоксичным при вдыхании.

Вполне вероятно, что этот дым содержит как стирол, так и другие формы токсинов, которые вы бы предпочли не вдыхать.

Означает ли это, что пенополистирол пожароопасен?

К сожалению, официального определения понятия «пожароопасность» не существует, но мы советуем вам не хранить его в местах, где он может подвергнуться воздействию открытого огня и воспламениться. И что вы держите его подальше от любых других источников тепла, таких как; грили, печи, водонагреватели и даже мусоропроводы.

Лучше не рисковать с продуктом, который может выделять опасный газ в ваш дом.

Какую температуру он выдерживает?

Пенопласт не воспламеняется, пока не достигнет температуры около 800 градусов, а это означает, что его можно использовать в качестве эффективного изолятора, если он никогда не вступает в контакт с пламенем.

Так что, если вы хотите использовать его для удержания тепла внутри или снаружи, вы можете это сделать, но перед ним должен быть эффективный огненный барьер, иначе он может сгореть.

Термостойкий ли он?

Да, хотя пенополистирол в конечном итоге деформируется, а затем расплавится, он достаточно термостойкий.

Вот почему в него кладут горячий кофе и горячую еду – он остается теплым и изолированным внутри, но не обжигает пальцы снаружи (по крайней мере, теоретически – всегда будьте осторожны, беря в руки горячий кофе или еду) , даже в пенопластовой упаковке).

Связанные статьи

Горюч ли полиэстер? Является ли он огнестойким?

Является ли стекловолокно горючим или огнестойким?

Легковоспламеняющееся ли мыло? Будет ли это гореть? Это зависит от…

Термическое воздействие и пенополиуретан Оценка защитного механизма

Автор C. L. Уильямсон, З.Л. Iams

Скачать PDF

РЕФЕРАТ

Жесткий пенополиуретан, используемый в качестве внешней упаковки в транспортных контейнерах, использует различные механизмы для смягчения термического воздействия «нормативного ожога». Полимерная удельная теплоемкость и k-фактор пены имеют ограниченную полезность при прогнозировании защиты полезной нагрузки. Правильно составленная жесткая пенополиуретановая пена вследствие ее пиролиза может обеспечить дополнительные гарантии. Эти абляционные механизмы эффективны даже в том случае, когда пена была раздавлена ​​или сломана в результате травмы. Диссоциативные переходы от полимера к газу и полукоксу и возникающий в результате перенос тепла газом изнутри упаковки наружу в окружающую среду являются эффективными теплозащитными средствами. Также важным является производство на месте вспучивающегося, изолирующего, углеродсодержащего полукокса, который обеспечивает тепловую защиту даже в случае повреждения внешней стальной оболочки упаковки.

В нашей программе испытаний стальные ведра емкостью 19 литров (пять галлонов) были заполнены защитной пеной, а затем подвергнуты одной стороне воздействию пламени «масляной горелки», как описано в Федеральном управлении гражданской авиации США (FAA) «Возгорание авиационных материалов». Справочник по испытаниям». При сжигании дизельного топлива № 2 с номинальной скоростью 18,5 фунтов (8,39 кг) / час горелка генерирует грязное пламя с высоким коэффициентом излучения, которое ударяется о поверхность ведра с тепловой интенсивностью полномасштабного пожара. Сообщается о результатах этих испытаний, а также термогравиметрического анализа (ТГА) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) пенопластов, и обсуждается их применимость к полноразмерным упаковкам и пожарам в бассейне.

ВВЕДЕНИЕ

Конструкция упаковки для безопасной перевозки ядерных материалов была бы намного проще, если бы единственным требованием была тепловая защита. Для этой цели подходит множество изоляционных неорганических материалов. Однако транспортные упаковки также призваны защищать свои «полезные нагрузки» от кинетических аварий1 (а в современном мире даже взрывных взрывов2) до теплового воздействия. Следовательно, упаковка должна в первую очередь предотвращать непреднамеренное высвобождение в результате потери герметичности и сохранять изолирующую целостность упаковки для последующего противопожарного блокирования.

Компания General Plastics с 1971 года устанавливает жесткий пенополиуретан в транспортные пакеты и ограничители удара для этой двойной цели. Поглощение энергии удара пеной достаточно хорошо изучено, но глубокое понимание механизмов ее термозащиты остается недостижимым. Сохранится ли упаковка при пожаре МАГАТЭ3, зависит от многих переменных, в том числе от конструкции упаковки и материалов. Цель нашего исследования состояла в том, чтобы выделить и количественно оценить свойства пены, чтобы обеспечить повышенные защитные характеристики.

ВОЗМОЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ

Для начала мы выдвинули гипотезу о вероятных механизмах теплозащиты, обеспечиваемой жесткими пенополиуретанами серии LAST-A-FOAM® FR-37004. характеристики, включая удельную теплоемкость, теплопроводность (коэффициент k) и абляционные характеристики, такие как теплопередача пиролизного газа, выделяющиеся продукты сгорания, энтальпия бескислородного пиролиза, условия образования угля и качество угля.

МЕТОДОЛОГИЯ

Несмотря на то, что пожары, как известно, трудно масштабировать, мы стремились разработать тест среднего масштаба, который позволил бы получить инженерные данные, относящиеся к полноразмерным пожарам и упаковкам. Регулятивные пожары воздействуют на все стороны упаковки, и, конечно, отношение площади к объему и тепловая масса полезной нагрузки конструкций сильно различаются.

Чтобы лучше понять разложение пены, мы рассмотрели термогравиметрический анализ (ТГА) пены, протестированный на воздухе и азоте, а также дифференциальную сканирующую калориметрию (ДСК), протестированную в азоте. Для нашего среднего масштаба испытаний мы решили использовать двухмерную методологию испытаний, подвергнув только одну поверхность нашего тестового изделия термическому воздействию. Для изображения пожара в бассейне мы выбрали «масляную горелку», как указано в «Совместных правилах летной годности» коммерческих самолетов FAR / JAR 25.853, которая используется для проверки воспламеняемости сидений и огнестойкости обшивки грузовых стен. Эта горелка полностью описана в «Руководстве по испытаниям на огнестойкость» FAA США5.

Выходной конус горелки шириной 280 мм и высотой 152 мм, отрегулированный для получения температуры ~1050°C на расстоянии 100 мм от выходного конуса горелки, дает лучистый тепловой поток 19,6 Вт/см2 на нашем калориметре6. . Это несколько выше, чем для теплового потока при пожаре в бассейне, указанного7 для дизельного топлива, JP4 или бензина (бензин) при 13,0 Вт/см2, но меньше, чем для бутана при 22,5, пропана при 25,0 или СПГ при 26,5 Вт/см2.

ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Дифференциальную сканирующую калориметрию (ДСК) проводили на пене FR-3710 (плотность 10 фунтов/фут3 перед дроблением) в открытом поддоне с использованием продувки азотом 50 см3/мин. Высокая скорость продувки помогла отделить начальную эндотерму от бескислородной экзотермы, возникающей в результате более поздней рекомбинации молекулярных фрагментов в олигомеры с более низкой энергией. Эти олигомеры «переходят в газовую фазу, и иногда их называют смолами».

На практике бескислородная экзотерма не является самоподдерживающейся, и пена FR-3710 самозатухает, когда внешний тепловой поток прекращается и блок охлаждается. ТГА, рисунки 1 и 2, были проведены для пены FR-3706 как на воздухе, так и в азоте, показывая первую (основную) температуру разложения 338 и 354 °C соответственно. Самое интересное, что в широком диапазоне температур примерно от 340 до 650 °C вес, остающийся в воздухе, больше, чем в N2, что свидетельствует о том, что кислород значительно увеличивает образование угля!

ВЛИЯНИЕ ПЛОТНОСТИ И ВРЕМЕНИ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПЕНЫ. были заполнены жестким пенополиуретаном FR-3700 разной плотности. Номинальная плотность пены составляла 0,108, 0,174, 0,305 и 0,413 г/см3 (6,74, 10,86, 19,03 и 25,77 фунта/фут3). Затем к ведрам приварили крышки из нержавеющей стали толщиной 3,18 мм. Каждая крышка вентилировалась с отверстием диаметром 23,8 мм в центре. Затем испытательные ведра были расположены, как показано на рис. 3, с конусом горелки на расстоянии 100 мм от крышки.

Рисунок -3 «Горелка для жидкого топлива» и установка испытательного сосуда

При испытании горелка включается, и крышка испытательного сосуда подвергается воздействию пламени горелки при температуре ~1080 °C. Испытания начинаются, когда температура крышки сосуда/горячей поверхности достигает 801°C, и заканчиваются через 30 минут (хотя запись температуры продолжается до тех пор, пока все термопары не преодолеют свои пиковые температуры). Температура горячей поверхности во время испытаний в среднем составляла около 950 °C, что было определено с помощью 1,57-миллиметровых, незаземленных термопар типа k с оболочкой из нержавеющей стали, контактирующих металл-металл с задней частью горячей поверхности.

После выключения горелки тестовому сосуду дают продолжить гореть, а затем охлаждают, оставаясь на подставке. Расстояние горения от горячей поверхности легко различимо по резкому переходу между пеной и обуглившимся; этого можно было ожидать по кривым ТГА (рис. 1 и 2). Мы знаем из ТГА, что центр этого перехода находится при 354 °C (в N2). В конце испытания, после того как все компоненты остынут, ведра взвешивают, снимают крышки, взвешивают и осматривают уголь. Расстояние отступа (расстояние горения) от горячей поверхности до неразложившейся пены измеряется и регистрируется.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

В таблице I показано расстояние отступа пены – глубина пены, израсходованной за 30-минутное нормативное воздействие, в зависимости от плотности пены. Во всех случаях в том месте, где была израсходована пена, было обнаружено различное количество углистого угля. Линия регрессии, которую можно рассчитать на основе данных в таблице 1, показывает, что эффективность пены увеличивается с увеличением плотности пены – , хотя и с меньшей скоростью. Пена плотностью 0,10 г/см3 утапливается примерно на 10,7 см. Удвоение плотности пенопласта до 0,20 г/см3 не уменьшает расстояние отступа пенопласта вдвое (до 5 см). Скорее, он уменьшает его всего на 3,5 см (расстояние отступа 7,2 см). Это соотношение должно быть полезно для разработчиков пакетов, выполняющих свои первоначальные расчеты.

Таблица I Влияние плотности пены на теплоэффективность пены

Плотность, г/см3 (фунт/фут3)	0,108 (6,74)	0,174 (10,86)	0,305 (19.03)	0,413 (25.77)
Начальная масса, г	5116	6576	9543	11228
Окончательный вес, г	4690	5940	8799	10563
Вес. Потеря г	426	636	744	665
Время тушения, мин	5:25	8:15	9:24	9:11
Расстояние отступа, см	10,2	8. 00	4,7	3,8

 

Таблица II иллюстрирует влияние времени воздействия на плотность одиночной пены. Было проведено шесть испытаний с использованием шести идентичных ведер, вспененных одной и той же пеной серии FR-3700 с концентрацией 0,181 г/см3. Время экспозиции составляло 5, 10, 15, 20, 25 и 31 минуту. Результаты, рассчитанные по Таблице II, показывают, что расстояние отступа пены увеличивается с уменьшающейся скоростью по отношению ко времени.

Таблица II Расстояние отступа в зависимости от времени воздействия

 

Время воздействия, мин	5	10	15	20	25	31
Плотность г/см3 (фунт/фут3)	0,181 (11.29)	0,181 (11.29)	0,182 (11.36)	0,182 (11.36)	0,182 (11.36)	0,182 (11. 36)
Начальная масса, г	6655	6761	6778	6695	6649	6680
Окончательный вес, г	6380	6382	6259	6082	5952	5945
Вес. Потери, г	275	379	519	613	698	735
Время тушения, мин	5:31	6:32	4:34	4:20	6:02	6:53
Расстояние отступа, см	2,54	4.13	5,59	6,16	7,62	8.13

Вероятно, работает более одного механизма. Во-первых, когда пена удаляется от горячей поверхности, тепловой поток к неразложившейся пене уменьшается пропорционально обратному квадрату расстояния отступа, что является незначительным эффектом на этих расстояниях. Мы считаем, что регрессия наиболее четко иллюстрирует изолирующий эффект углеродистого полукокса. По мере того, как неразложившаяся пена отступает, более толстый слой угля способен смягчить больший тепловой поток.

ВЛИЯНИЕ ВЗРЫВАЮЩЕЙСЯ ПЕНЫ

Сценарий пожара, воздействующий на поврежденный контейнер, смоделировать сложно. Повреждение при падении может пробить или разорвать внешнюю металлическую оболочку. Кроме того, ударная пена может треснуть или раздавиться. Для воспроизводимого моделирования сильно поврежденного пеноматериала (или других материалов) мы решили протестировать ведра, заполненные случайно упакованными тестовыми кубиками размером 2,54 см, как показано на рисунке 4. 0,5829. Мы обнаружили, что, просто бросая кубики пенопласта в пустое ведро, а затем распределяя их для установки крышки, мы достигаем фракций упаковки в диапазоне от 0,56 до 0,61, а с практикой этот диапазон, вероятно, может быть уменьшен до 0,58 и 0,60. .

Рис. 4 Случайно упакованные кубики пенопласта

Прорезав три 46-миллиметровых отверстия в нижней горячей поверхности ведра и такое же вентиляционное отверстие в верхней задней части ведра (как ориентировано для испытаний), мы создаем дымоход. Эффект, который втягивает горячие газы сгорания и наружный воздух через промежутки между пенопластовыми кубиками. Эти газовые пути имитируют поврежденный блок, в котором пенопласт проколот и/или раскололся. При таком испытании горючие органические материалы, не обладающие вспучивающимися свойствами, могут проявлять трудности с самозатуханием. Были приготовлены четыре пробные ведра с произвольно упакованными кубиками:

Испытания 400519-1, 040521-1 и 04729-1 проводились на стандартных и модифицированных пенопластах FR-3709; Испытание 040728-1 с FR-3718 при плотности 0,296 г/см3 было проведено в качестве прямого сравнения с испытанием 040630-1

. Испытание 040630-1 было проведено на FR-10112 GP, жесткой изоциануратной пене, изоциануратной пене. обладают лучшими характеристиками при высоких температурах, чем полиуретан, но не обладают вспучивающимися свойствами. Испытание-040723-1 проводилось на непокрытой, высокой плотности, ASTM C 208-95, древесноволокнистой плите типа 2 из тростника.

Испытание 041123-1 было проведено на бальзовой древесине ядерного качества. Испытание 041124-1 было проведено на красном дереве ядерной чистоты. Результаты этих испытаний представлены в Таблице III.

040519-1 040521-1 040729-1 040728-1 040630-1 040723-1 041123-1 041124-1 Материал ФР-37091 ФР-37092 ФР-37093 ФР-3718 ФР-10112 ДВП Бальза Редвуд Плотность, г/см3

 

(фунт/фут3)

0,147 (9,17)

0,134 (8,36)

0,159 (9,92)

0,296 (18,47)

0,187 (11,67)

0,295 (18. 41)

0,146 (8,97)

0,347 (21,69)

Упаковка

Фракция

0,567 0,608 0,573 0,611 0,600 0,582 0,593 0,585 Пустота, % 43,3 39,2 42,7 38,9 40,0 41,8 46,8 41,5 Действующий

Плотность г/см3 (фунт/фут3)

0,083 (5,18)

0,082 (5,12)

0,091 (5,68)

0,181 (11,29)

0,112 (6,99)

0,172 (10,73)

0,078 (4,77)

0,203 (12,69)

Начальный вес,

г

1808 1633 1970 3914 2421 3703 1730 4123 Конечная масса, г 976 1077 1316 3253 1006 752 189 608 Потеря веса,

г

832 556 654 661 1415 2951 1541 3515 Потеря веса,

%

46,2 34,0 33,2 16,9 58,4 79,7 89,1 85,2 Тушить

Время, минуты

21:20 10:50 9:34 3:40 3 часа+ * ~5 часов 3:28 часов 7:34 часов

* испытание завершено закрытием всех вентиляционных отверстий через 3 часа.

Достоинствами в этой серии испытаний были (1) потеря веса и (2) время до угасания. Как и ожидалось, модифицированный FR-37093, предназначенный для увеличения припухлостей, показал лучшие результаты (по своей плотности), за ним следует стандартный FR-37092. FR-37091 был разработан для уменьшения припухлости. Изоциануратная пена (FR-10112), вероятно, была бы полностью израсходована, за исключением того, что испытание было прекращено, заблокировав вентиляционные отверстия ведра через три часа.

Испытания на изоцианурат, древесноволокнистые плиты, бальзу и красное дерево закончились, когда огонь был потушен или имеющееся топливо было исчерпано. Ни один из этих материалов для упаковки не был самозатухающим; все они требуют постороннего вмешательства или расхода топлива, чтобы погасить пламя. Интересно, что кубики золы из невспучивающихся материалов, как правило, остаются «кубическими», хотя они становятся меньше по мере их сжигания, когда вспучивающиеся кубики набухают и перекрывают пути вентиляции.

РЕЗЮМЕ

Тепловая защита с использованием органических материалов, безусловно, сложна, как показали эти испытания. Описываемая нами методология «Oil Burner» требует минимального оборудования, экономична (недорогие ведра легко доступны), может использоваться для определения характеристик материалов, дизайна упаковки и для сравнения серий производственных пенопластов с их первоначальными квалификационными испытаниями.

Плотность пены, толщина и производство вспучивающегося углеродистого полукокса являются важными параметрами. Наши тесты показывают, что увеличение плотности пены (увеличение массовой нагрузки) всегда обеспечивает защиту, даже несмотря на то, что теплопроводность пены выше при более высоких плотностях. Конечно, поглощение ударной энергии, стоимость, вес, а в современном мире даже смягчение последствий взрывной волны2 являются основными факторами, определяющими плотность пены.

В ходе этих испытаний мы обнаружили, что бескислородная потеря веса, близкая к ступенчатой ​​функции, происходящая при ~354 ºC (для пены FR-3700), является идеальным индикатором температуры, дающим четкую границу разложившейся/неразложившейся пены, которая сохраняет точная запись максимальной температуры на поверхности рецессии. Имитация поврежденного пеноматериала с использованием случайно упакованных кубиков оказалась довольно жестким методом, но он был чрезвычайно дискриминационным , и мы считаем, что он применим к поврежденным контейнерам.

Наконец, чем больше мы узнали из проведенных тестов, тем больше вопросов у нас возникло. Мы не исследовали влияние теплоты сгорания полимера, скорости тепловыделения или кислородного индекса на характеристики пены. Мы также не исследовали количество тепла, переданного «полезной нагрузке», хотя не должно быть сложно добавить теплоотвод или калориметр к пене на любой конкретной глубине пены. Также не исследовано использование огнеупорных листовых материалов, расположенных параллельно пене, или влияние температуры горелки (огонь в бассейне) на образование вспучивающегося угля. Эти и другие вопросы могут быть исследованы позднее

БЛАГОДАРНОСТЬ

Мы хотим поблагодарить Кеннета Эриксона из Sandia National Laboratories за его многочисленные полезные комментарии… и его DSC.