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随着科技的进步和材料学的发展,热塑性材料以其加工方便、质轻、耐腐蚀性等优势被广泛应用于日常生活及生产中,但是热塑性材料在火灾中易发生熔融流动燃烧,加速火灾的蔓延,同时会产生大量有毒有害产物,不仅会危及人们的人身,财产安全和社会稳定,对消防救援也会造成妨碍和威胁。而现阶段的火灾特性的研究大都集中于热固性材料,关于热塑性材料的火灾行为的研究还不够全面。开展热塑性材料的火灾危险性研究,尤其是火蔓延和毒性研究对于全面认识并掌握热塑性材料的燃烧特性,预防火灾事故的蔓延扩大及选择应用低毒低害材料具有重要的理论指导意义。本文开展了一系列实验,研究了不同尺寸因素影响下的热塑性材料的火蔓延行为,以及不同燃烧环境影响下的热塑性材料燃烧毒性,并利用层次分析法对热塑性材料逆流火蔓延行为的危险性进行了综合评价。本文针对典型的热塑性材料聚丙烯(PP)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)开展了一系列的逆流火蔓延实验研究,分析了不同宽度和厚度试样的火蔓延特性,对火焰高度、火蔓延速率等参数进行了规律分析,并结合传热理论阐述分析了不同尺寸下的火蔓延速率的规律,对火灾中热塑性材料火蔓延涉及的无归断裂和解聚反应的热解机理进行了阐释。受试样尺寸和流动性的综合影响,PP和PMMA的火蔓延速率等参数的变化规律是不同的。热塑性材料燃烧产物的毒性作用是造成伤亡的最主要的因素,本文利用稳态管式炉steady-state tube furnace (SSTF)对聚丙烯(PP),聚乙烯(PE),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在三种有焰燃烧条件下的O2消耗量和燃烧产物CO,CO2的生成量进行了研究分析,并运用FED(有效剂量分数)模型对燃烧产物毒性进行了评价,结果发现燃烧毒性最大的是封闭区域的有焰燃烧的燃烧条件。在此基础上得到了燃空比和温度对于燃烧产物CO,CO2的影响,结果表明,燃空比增加,温度的降低,三种试样燃烧的CO生成量均会增多,CO2的生成量则会减小。最后,基于层次分析法的基本原理,应用PP和PMMA逆流火蔓延的实验数据,本文选取了火焰高度、火蔓延速率和CO生成速率为基本评价指标参数,建立了综合评价模型,对PP和PMMA逆流火蔓延的火灾危险性进行了单项指标评价和综合评价。评价结果显示对于相同宽度和厚度的PP和PMMA,PP由于具有熔融流动燃烧的特性,火灾危险性大于PMMA。评价结果对于完善热塑性材料的燃烧性能数据具有重要的作用。