热塑性高分子材料火灾特性及扑救对策——热塑性高分子材料的热转变特性与燃烧形式(3)参考文本

文件编号：RHD-QB-K5205 （安全管理范本系列）编辑：XXXXXX查核：XXXXXX时间：XXXXXX热塑性高分子材料火灾特性及扑救对策——热塑性高分子材料火灾热塑性高分子材料火灾特性及扑救对策——热塑性高分子材料火灾特点（4）示范文本操作指导：该安全管理文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。

，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。

1．燃烧表面呈立体型热塑性高分子材料的粘流温度和分解温度比较低，而且燃烧热值比较高，引燃后燃烧放出大量热量很快将燃烧附近表面区域熔融、分解，使热塑性高分子材料（无论是成品、半成品，还是材料、制品的堆垛等）变形并使燃烧蔓延，燃烧表面呈不规则曲面形状。

因此，热塑性高分子材料火灾与普通固体（如主要由天然纤维素组成的物质）火灾相似，呈立体燃烧特性，有别于液体火灾的平面燃烧性。

2．燃烧表面疏水性由于热塑性高分子材料燃烧时的温度远超过其粘流温度和分解温度，而且熔融态高分子物质和分解产生的在燃烧温度下不气化的低分子量粘性物质一般难溶于水，因此燃烧表面物质类似于石蜡或沥青，与水的亲和力非常小，具有较大的疏水性。

3．燃烧迅速、蔓延快、燃烧表层温度高热塑性高分子材料的氧指数（OI）一般都比较低（大都低于21%），而且燃烧热值和火焰温度非常高（如聚乙烯热值46KJ/g、火焰温度2120℃），比煤和木材的热值高许多（煤和木材热值分别为23KJ/g、15KJ/g，木材火焰温度800℃），当被引燃后，短时间内就会放出大量热量，促使高分子物质不断分解、燃烧，而且随着燃烧的不断进行，放出的热量更多，热塑性高分子材料很快就会出现大面积熔融并加速分解、燃烧，使火焰区域和燃烧表面不断扩大，火场温度不断升高，火灾很快就会发展到猛烈程度，并向周围快速发展蔓延。

从火灾发生、被发现、报警，到消防队接警、出动、到达火灾现场，一般至少要经过10分钟以上。

高分子材料火灾烟气毒性分析及其防烟措施随着科学技术和建筑业的飞速发展，高分子材料正以前所未有的速度改变和提高着人们的生活水平，被广泛使用在建筑装修、装修材料和家具制造中。

但是，由于大多数高分子材料均属于易燃（B3级）或可燃（B2级）材料，在使用中遇到高温会分解燃烧且热释放速率高，极易引发火灾并产生大量有毒烟气，阻碍了人员安全疏散和消防部队的灭火救援行动，由此造成巨大的人员伤亡和经济损失。

以2007年底为例，在不到3个月的时间里，全国就连续发生3起死亡10人以上的重、特大火灾：2007年10月21日，福建莆田一鞋面加工厂发生火灾，造成37人死亡；2007年12月12日，浙江温州温富大厦和广东东莞樟木头咖啡厅均发生火灾，分别造成21人和10人死亡。

国内外大量火灾案例表明，火灾死亡人数中70%-80%是直接受烟害中毒致死的，这些有毒烟气主要来自于高分子材料在火灾中的燃烧；其他被火烧死者中，大多数也是先被有毒烟气熏倒而后才被火烧死的[1]。

因此，高分子材料火灾烟气的预防和控制，已成为当前消防部门急需研究解决的重大课题之一。

本文从高分子材料的分类、烟气毒性、释放规律等方面入手，对此进行了初步探讨。

一、烟气的主要成分及毒性烟气也叫烟雾，是可燃物质燃烧时产生的悬浮固体、液体粒子和气体的混合物，其粒径一般在0.01-10微米之间，它的成分和性质主要取决发生燃烧物质的化学组成和燃烧条件。

人们常说：“风借火势，火借风威。

”其实，对于火场中的被困人员而言，烟害更甚于火；在建筑失火时，火龙远未到达之处，无孔不入的烟气早已开始狂暴施虐了。

由于在火灾中参与燃烧的物质和发生火灾的环境条件比较复杂，特别是高分子材料在建筑、装修及家具业中的广泛应用，其燃烧产生的大量有毒气体，使得火灾烟气的毒害性日趋严重，已经成为火场上导致人员死亡的最主要原因，被形象地称为“火场第一杀手”。

国内比较典型的案例有：1994年11月27日辽宁省阜新市艺苑歌舞厅火灾,死亡233人,伤16人；1994年12月8日新疆克拉玛依友谊馆火灾,死亡326人,伤134人；2000年12月25日河南省洛阳市东都商厦火灾,死亡309人。

典型热塑性材料燃烧特性概述热塑性材料由于其具有加工方便、质量轻、防水、防腐蚀且价格低廉等优点，已被广泛用于家具、内装修及建筑外保温等领域。

然而，由于热塑性材料特殊的物理化学性质，受热易软化熔融并产生滴落或流动，形成壁面火或油池火，从而加快火灾蔓延速度，扩大火灾面积，极大地提高了火灾危险性。

1 热塑性材料火灾危险性热塑性材料在现代人类日常生产生活中扮演着十分重要的角色，以室内装饰材料为例有：用于顶棚装修的木龙骨、泡沫塑料板；用于墙面装修的可燃墙纸、墙布；用于地面装修的地毯；用于隔断装修的胶合板、纤维板；用于沙发、卧具的聚氨酯泡沫塑料等。

由于含有C、H、O等助燃性元素，大部分热塑性材料都具有热解性和燃烧性，可见热塑性材料在给予人们方便美观的同时，也增加了建筑的火灾荷载，带来了巨大的火灾隐患。

近年来国内许多大型火灾事故都与热塑性材料密切相关。

例如：1、2000年12月25日晚，河南洛阳东都商厦发生特大火灾，309人死亡，直接经济损失275万元。

火灾是因该商厦地下一层非法施工、施焊，人员违章作业，电焊火花溅落到地下二层家具商场的沙发和塑料泡沫等物品上造成的。

2、2009年2月9日晚，央视新大楼北配楼发生火灾，直接经济损失1。

6亿元，造成了严重恶劣的社会影响，其主要原因是外立面保温材料（热塑性材料）被烟花引燃，可燃物熔融燃烧后向下流淌，形成了火势由上向下、由外向内蔓延的特殊燃烧现象。

热塑性材料火灾危害性表现在四个方面：一是增加建筑物火灾荷载；二是火焰可通过可燃物表面蔓延，热塑性材料还会形成流动的液体，扩大了火灾范围；三是加速火灾到达轰燃时间；四是热塑性材料燃烧产生的大量有毒性气体和烟雾。

2 研究现状热塑性材料参与的火灾过程是极为复杂的，不仅与材料的热解机理、点燃特性和火蔓延特性有关，而且与室内环境包括室内的温度、热辐射强度和烟气流动等因素密切相关[2]。

目前国内外针对几种典型热塑性材料如PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、PS（聚苯乙烯）、PMMA（聚甲基丙烯酸甲脂）和PVC（聚氯乙稀）的研究主要有：2.1 小尺寸模拟实验早期对热塑性材料的研究工作大多针对PMMA和PU等在燃烧过程中不会出现熔融流淌行为的材料，所得结论并不适用于大多数典型热塑性材料。

塑胶（塑料）火灾特点及扑救方法作者：曾真来源：《科技风》2017年第20期DOI：10.19392/ki.16717341.201720196摘要：科技在不断发展的过程中，对于人们的生产生活产生了巨大的影响，其中塑料制品的应用，更是极大的便捷了人们的生产生活。

但由于塑料制品具有可燃性，且燃烧过程中会释放一定量的有毒物质。

因此生活中对于塑料制品引起的火灾特点，以及扑救方法引起了人们广泛的关注。

本文针对塑胶（塑料）火灾特点及扑救方法，进行简要的分析研究。

关键词：塑胶（塑料）；火灾特点；扑救方法；有毒物质火的应用促进了人类的进化和发展，同时也带来了火灾和死亡。

在社会发达度较低，各类应用产品较少时，通常的火灾多为碳物质类产品的燃烧。

此类火灾的燃烧能力快，但扑灭难度较小，主要以高压水枪、干粉灭火器、二氧化碳灭火器等设备操作，就可以达到灭火的效果。

但随着科学技术的发展，各类新兴技术的产生带来了大量的新型材料，塑料则是其中的一种应用材料。

塑料由于其具有较好的可塑性、轻便性价格也较低，因此大量的被应用到了人们的生产生活中。

除此之外塑料还具有易燃性，由塑料引起的火灾其灭火的困难性，远远大于因碳物质产品引起的火灾。

笔者针对塑胶（塑料）火灾特点及扑救方法，进行简要的分析研究，以盼能为相关方面的应用提供参考。

1 塑料燃烧性能塑料俗称为树脂，生活中常见的塑料成品有：手机外壳、塑胶跑道、塑料盆、食品药品包装、汽车轮胎外壳。

应用的范围涉及到：生活用品、机械制造、航空、建筑建材等，由塑料制造而成的产品，也具有塑料自身的一些特性例如易燃性。

塑料属于易燃物，而且燃烧能力强。

发生火灾之后会产生大量的热量，并且燃烧速度极快，控制难度较大甚至造成火灾的扩大，引起其他物品的燃烧。

因此由塑料引起的一些列火灾现状，在短时间内就会造成较大的损失，通常情况下对于塑料制品的火灾防范措施也较为严格。

1.1 性质与分类塑料是一类物质的总称。

根据塑料其主要成分的不同，塑料会具有不同的性质。

热塑性高分子材料火灾特性及扑救对策——热塑性高分子材料火灾特点（4）1．燃烧表面呈立体型热塑性高分子材料的粘流温度和分解温度比较低，而且燃烧热值比较高，引燃后燃烧放出大量热量很快将燃烧附近表面区域熔融、分解，使热塑性高分子材料变形并使燃烧蔓延，燃烧表面呈不规则曲面形状。

因此，热塑性高分子材料火灾与普通固体火灾相似，呈立体燃烧特性，有别于液体火灾的平面燃烧性。

2．燃烧表面疏水性由于热塑性高分子材料燃烧时的温度远超过其粘流温度和分解温度，而且熔融态高分子物质和分解产生的在燃烧温度下不气化的低分子量粘性物质一般难溶于水，因此燃烧表面物质类似于石蜡或沥青，与水的亲和力非常小，具有较大的疏水性。

3．燃烧迅速、蔓延快、燃烧表层温度高热塑性高分子材料的氧指数一般都比较低，而且燃烧热值和火焰温度非常高，比煤和木材的热值高许多，当被引燃后，短时间内就会放出大量热量，促使高分子物质不断分解、燃烧，而且随着燃烧的不断进行，放出的热量更多，热塑性高分子材料很快就会出现大面积熔融并加速分解、燃烧，使火焰区域和燃烧表面不断扩大，火场温度不断升高，火灾很快就会发展到猛烈程度，并向周围快速发展蔓延。

从火灾发生、被发现、报警，到消防队接警、出动、到达火灾现场，一般至少要经过10分钟以上。

因此，消防队达到火场时，热塑性高分子材料火灾一般已经扩大蔓延，并发展到大面积猛烈燃烧阶段。

另外，高分子材料的导热系数与可燃液体相比要低很多，热塑性高分子燃烧部位表面虽呈粘流态，但燃烧表面内部仍呈高弹态或刚性固态，导热系数仍然比较低，因此，热塑性高分子材料燃烧时热量向内部传递较可燃液体燃烧时热量向内部传递慢，燃烧表层温度比可燃液体燃烧表层温度高得多。

4．燃烧释放出大量有毒浓烟热塑性高分子材料及其里面的添加剂在燃烧时分解产生的物质有部分具有一定毒性，而且由于燃烧不完全还会产生较大的烟雾颗料。

因此，热塑性高分子材料燃烧时会产生较浓、有毒的烟雾，使火场能见度降低，并使及时查明火情和接近火点扑救火灾以及救人和疏散物资等战斗行动受到一定影响。

热塑性高分子材料火灾特性及扑救对策——热塑性高分子材料火灾扑救对策(5) 对于热塑性高分子材料火灾，实战上一般都按固体火灾对待，偶尔也按可燃液体火灾处理。

笔者认为，虽然这类火灾基本上没有爆炸危险性，扑救对策与其它固体火灾也基本相似，但是，由于同时具有立体型和疏水性的特点，这类火灾既不同于普通固体火灾，也不同于可燃液体火灾，扑救这类火灾不能简单地使用适用于普通固体火灾和可燃液体火灾的灭火剂，必须具体情况具体分析。

因此，这里对热塑性高分子材料火灾对策分析仅讨论发生这类火灾时应怎样正确使用灭火剂进行扑救。

1．用水灭火对于普通固体火灾，比如主要由天然纤维素组成的物质火灾，不管是木材、家具、纸张、纸箱，还是衣服、布料及其堆垛等，由于天然纤维素分子结构中含有大量亲水性的羟基(-OH)，以及物质表面和内部疏松、多孔,使这类物质具有较强的亲水性和吸水性，虽然这类火灾发展蔓延也比较快，燃烧也比较猛烈，只要战术方法得当，用水很快就能控制火势、达到灭火的目的。

但是，由于热塑性高分子材料火灾具有疏水性和立体型，水射向燃烧部位后，很快就会因为与燃烧表面亲和力不强而流淌下来、离开燃烧部位。

这样，不仅不能将空气与燃烧表面隔离、起不到灭火作用，而且由于在燃烧表面停留的时间太短，起到的冷却作用也很有限。

即使射向燃烧表面的水有少量被热量蒸发而有一定的将氧气浓度降低的作用，但一方面由于热塑性高分子材料的01值比较低、表面温度远离于自燃温度，另一方面产生的蒸汽很快会被热流冲走，燃烧仍能够维持进行。

何况水枪射水，不管是点射、开花射，还是喷水雾，都不能使水将整个燃烧表面覆盖、使所有燃烧表面同时与空气隔离而窒息灭火，也不能及时将整个燃烧区域冷却。

除非火场是在封闭空间内，可以用水雾灭火。

相反，如果一到火场就急于向火焰根部盲目射水反而会因水流对火焰的冲击作用使高温火焰飘向附近部位、使火势扩展蔓延更快。

2．用泡沫灭火由于表面活性剂的作用，泡沫与热塑性高分子材料燃烧表面物质有一定亲和力。

高分子材料的燃烧与防火设计思路一、燃烧机理与特点高分子材料在遭受外部热源引发自身火灾时，会发生燃烧。

了解高分子材料的燃烧机理和特点是进行防火设计的基础。

一般来说，高分子材料的燃烧可以分为两个阶段：引火和传播。

引火阶段主要涉及到物质的蒸发和气体的混合过程，当外部提供足够的能量时，高分子材料开始融化并产生可燃性气体。

这些气体与周围空气形成可燃气体混合物后，在适当条件下会发生着火反应。

传播阶段是指一旦引发了着火反应，火焰将在高分子材料表面或内部进行传播。

由于高分子材料通常具有较低的导电性和导热性，因此其内部温度上升较慢，但外表面受到辐射加热很容易形成剧烈的明火。

二、减少引火风险为了减少高分子材料的火灾风险，防火设计的第一个目标是尽量减少引火源的存在。

具体而言，可以采取以下措施：1. 严格控制生产过程中的温度，避免高分子材料过热融化并释放可燃气体。

2. 使用阻燃剂，加入到高分子材料中以提高其抗火性能。

阻燃剂可以减缓或抑制可燃气体的生成，在一定程度上降低引火风险。

三、阻止传播当发生火灾时，控制火势蔓延是至关重要的。

以下是一些常见的防止高分子材料火灾传播的设计思路：1. 开发低烟无毒型高分子材料。

当高分子材料遭受燃烧时，产生的有害气体和有毒烟雾可能对人员造成更大威胁。

因此，在防火设计中应考虑使用低烟无毒型高分子材料，减少在火灾事件中产生有害物质对人员健康造成的危害。

2. 提供安全通道和紧急出口。

在建筑结构和空间布局上合理规划安全通道和紧急出口，便于人员疏散。

同时，在设计高分子材料的使用环境时，应考虑将其远离人员密集区域或合理隔离，减少火灾造成的伤亡风险。

3. 增加消防设施和系统。

这包括安装自动报警系统、消防喷淋系统、灭火器等消防设备，以及规范疏散指示标志等。

通过有效利用和及时启动这些设备和系统，可以迅速控制火势并减少火灾对高分子材料的损害。

四、加强监测与预防为了更好地控制高分子材料的燃烧与火灾风险，监测和预防措施也是必不可少的组成部分。

热塑性聚合物建筑装修材料燃烧特性及火灾预防研究王永祝【摘要】热塑性聚合物建筑装修材料一旦发生火灾,后果往往比较严重.分析了近年来国内外在热塑性聚合物建筑装修材料燃烧特性方面的研究成果,结果表明热塑性聚合物装修材料具有熔融流动等特性,燃烧过程比较复杂,同时会产生毒性气体等,威胁人员生命安全.从研发防火阻燃材料等四个方面提出了热塑性聚合物装修材料的火灾预防措施.【期刊名称】《武警学院学报》【年(卷),期】2016(032)006【总页数】3页(P66-68)【关键词】聚合物;装修材料;热塑性;燃烧特性【作者】王永祝【作者单位】济南市消防支队,山东济南250101【正文语种】中文【中图分类】D631.6随着我国经济的快速发展和科技进步，聚合物材料被广泛应用于建筑领域，成为继水泥、钢铁、木材之后的第四大建筑材料。

对于建筑物而言，在建筑内部装修中，塑料、纤维、橡胶、涂料和胶黏剂等聚合物建筑装修材料得到了大量应用。

在建筑室外装修中，聚苯乙烯泡沫、硬质聚氨酯泡沫、酚醛泡沫等聚合物材料作为外墙保温材料也被广泛应用。

聚合物建筑装修材料按照热特性可分成热固性和热塑性两大类。

热塑性聚合物建筑装修材料因其具有原料来源丰富、密度小、力学、电学、光学性能优良、耐腐蚀、成型加工简便、制造能耗低等优点，在建筑物中大量使用[1]。

聚合物材料虽然可以通过添加阻燃剂等方法提高耐火等级，但也无法保证发生火灾后不发生燃烧或导致火灾蔓延并释放有毒气体。

热塑性聚合物在施工现场存放、施工安装和日常使用均可能造成火灾。

近年来，在我国热塑性聚合物装修材料引发了多起火灾事故。

如2010年11月15日，上海市静安区教师公寓在外保温施工过程中引发火灾，火焰沿外保温装修材料迅速蔓延，并通过窗口进入楼层引发室内火灾，最终导致整栋建筑立体式燃烧。

2009年2月9日，央视新址配楼的室外装修材料发生火灾，同样导致整栋建筑立体式燃烧，导致一名消防员牺牲，造成了巨大的经济损失。