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维普资讯 第21卷第 1期 高分子材料科学与工程 Vol_21，No．1 2005年 1月 POIYMER MATERIAISSCIENCEAND ENGINEERING Jan ． 2005 填充聚合物分解热效应对锥形量热法测热结果的影响 王许云，张 军，张 峰，赵 文 (青岛科技大学高分子科学与工程学院，山东青岛266042) 摘耍：研究了应用锥形量热仪测量填充聚合物复合材料燃烧的热释放速率时。填料的分解热效应对测量 结果的影响．结果表 明，若不对锥形量热仪所测得的结果进行校正，则对强分解吸热的填料，测量结果偏 高．定量研究表明，对氢氧化铝和氢氧化镁填料，当氢氧化铝填料的质量分率为 8O％时．基于PP、PM． MA和PVC的复合材料的燃烧热分别减少了11．1％、19．3 和29．2 ；当氢氧化镁填料的质量分率达 到8O 时。基于PP、PMMA和PVC的复合材料的燃烧热分别减少了13．2％、22．9％和34．7 ．在此情 况下．测量结果存在很大误差．并且其具体值还因聚合物而异．文中在定量研究的基础上．提出了一种利 用分解焓对锥形量热仪测定的有效燃烧热值进行校正的方法。并给出了校正后的结果同原实验值的比 较 。 关键词：锥形量热仪；耗氧原理；裂解热；聚合物复合材料；氢氧化铝；氢氧化镁 中圈分类号：0631．22 文献标识码：A 文章编号：1000—7555(2005)01—0247—04 以耗氧原理为基础的量热技术具有严密的 入研究。通过分析这些材料的裂解热对热释放 科学理论基础 [1]，该技术对表征火灾的最重要 速率的影响，提出了对此类材料热释放速率测 参数——热释放速率尤为有用。锥形量热仪是 定的校正方法。 耗氧原理应用中的典型成果，目前已经广泛应 用于评价包括聚合物材料在内的各种材料的可 l 实验部分 实验材料主要采用大连石化公司生产的聚 燃性。对聚合物而言，燃烧反应所释放的热量可 利用氧耗技术有效地测量。但在实际应用中，聚 丙烯和济南泰星精细化工公司生产的氢氧化 铝，氢氧化镁 。在开放式炼胶机上于170℃进行 合物通 常为添加有大量填料的复合材料，利用 混炼，然后压片，经过加热成型，制成 100mm 耗氧技术测定聚合物燃烧的热释放速率时，填 ×100mm×4mm的样品。 料分解产生的热效应会对测定结果产生影响。 燃烧实验采用英 国FTT公司制造的锥形 目前，还没有人对这方面的影响进行深入的研 量热仪，按标准方法[3]测量热释放速率，设定热 究，也没有合理可靠的校正方法。为了能够使锥 流辐射强度为5Okw ／m 。 形量热法比较准确地评价这类复合材料的燃烧 释热 ，有必要研究具有显著热效应的材料，并且 2 结果与讨论 对耗氧技术测量这些材料的热释放速率给出一 2．1 锥形量热仪测热基本原理 种合适的校正方法，以便能准确评价此类材料 锥形量热仪测量材料燃烧热的方法是基于 的燃烧性能。 耗氧原理，其基本原理是有机材料在燃烧过程 本文讨论了锥形量热法测热的基本原理，