利用單體燃燒試驗（SBI）分析材料密度對高阻燃鎂基復合防火保溫板燃燒性能的影響

白日昌 惠 飛 劉惠婧 候 燁

遼寧省檢驗檢測認證中心（遼寧省產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗院）（110000）

高阻燃鎂基復合防火保溫板是菱鎂礦深加工產(chǎn)品無機鎂鹽水合物與膠粉聚苯顆粒防火保溫板相結合的產(chǎn)物。無機鎂鹽水合物在高溫條件下能夠脫去分子中的結晶水，發(fā)生分解吸熱反應，從而減少高阻燃鎂基復合防火保溫板在燃燒時釋放的熱量；與傳統(tǒng)的阻燃劑相比，具有清潔環(huán)保的優(yōu)點。

密度是衡量高阻燃鎂基復合防火保溫板性能的重要指標。提高密度固然會提升產(chǎn)品的燃燒性能和保溫性能，但同時也增加了產(chǎn)品的成本以及施工安裝的難度；降低密度可以減少產(chǎn)品的成本、提升產(chǎn)品的市場占有率，但降低了產(chǎn)品的保溫性能和燃燒性能，也就是降低了產(chǎn)品的質量。

GB/T 20284—2006《建筑材料及制品單體燃燒試驗》中的單體燃燒試驗（SBI），是通過模擬實際火災環(huán)境下火焰沖擊試件的方式來判定建筑材料及制品的抵御火焰侵蝕的能力。該試驗方法是利用試樣在燃燒器火焰燃燒狀態(tài)下的耗氧量差值來分析試樣燃燒狀態(tài)并判斷其燃燒增長趨勢，是現(xiàn)今采用最為廣泛的材料燃燒性能檢測方法。 GB 8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》利用單體燃燒試驗對A 級建筑材料及制品的燃燒性能進行判定，要求：①燃燒增長速率指數(shù)FIGRA0.2MJ≤120 W/S；②火焰橫向蔓延未達到試樣長翼邊緣；③600 s的總放熱量THR600S≤7.5 MJ。 FIGRA0.2MJ、THR600S能直觀地體現(xiàn)出材料屬性在遇火環(huán)境下的改變情況。

本試驗選取規(guī)格尺寸相同但密度不同的3 組高阻燃鎂基復合防火保溫板試樣， 在相同的條件下， 分別進行單體燃燒試驗。 對3 組試樣的FIGRA0.2MJ、THR600S指標進行比對、分析，找到其中的規(guī)律， 分析材料密度對該產(chǎn)品燃燒性能的影響。每組試樣共3 件， 規(guī)格尺寸均為1 500 mm×1 000 mm×50 mm， 密度p 分別為60 kg/m3、90 kg/m3、120 kg/m3。 試驗結果見表1、表2 和圖1、圖2。

表1 鎂基復合板燃燒增長速率指數(shù)FIGRA0.2MJ

表2 鎂基復合板600 s 總放熱量THR600S

圖1 3 組不同密度材料FIGRA0.2MJ 統(tǒng)計圖

圖2 3 組不同密度材料THR600S 統(tǒng)計圖

分析試驗結果可知，3 組不同密度的高阻燃鎂基復合防火保溫板均符合GB 8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》 中關于A 級材料的要求，但較比密度為60 kg/m3的材料，擁有更大密度的材料的試驗數(shù)據(jù)更優(yōu)，因此可以判斷其抵御火焰攻擊的能力也更強。 原因在于，相同規(guī)格的產(chǎn)品，相同的體積，更低質量的試樣，在生產(chǎn)過程中必定加入了更多的苯板顆粒，相對減少了無機材料的添加量，材料密度低，在點火器火焰作用下苯板顆粒的燃燒勢必會消耗更多的氧氣，導致試樣整體的燃燒過程也勢必更加劇烈。

綜上所述，更大密度的高阻燃鎂基復合防火保溫板具有較好的燃燒性能， 但其生產(chǎn)成本更高、施工作業(yè)難度更大。