近年来,在各项建筑技术政策和节能法规的推动下,建筑保温材料得到迅猛发展。其中,有机类保温材料因优异的综合性能而普遍应用于建筑系统,占市场总量的2/3以上。然而,该类建筑保温材料最大的缺陷即材料自身的可燃性,在燃烧的同时还会产生大量浓烟甚至有毒气体。随着应用的推广,由这类材料引起的火灾事故时有发生,不但给人们的生命和财产带来巨大损失,甚至造成了严重的社会影响。从几起典型火灾事故的调查结果发现,有机类保温材料燃烧后可以迅速从起火部位蔓延到整个大楼,发展速度快且过火面积大,火灾扑救工作困难。众所周知,热解反应被认为是固体材料燃烧及火灾的初始步骤,产生的大量可燃气体产物将支持燃烧从而加剧火灾蔓延。因此,亟需对有机建筑保温材料的热解特性及其挥发性产物进行相关研究,为更好地掌握此类火灾的发展和蔓延规律提供基础数据,指导火灾的预防与控制。本文选取了两种典型的有机类建筑保温材料—硬质聚氨酯(PU)泡沫和挤塑聚苯乙烯(XPS)作为研究对象,以热重仪(TG)、热重-差示扫描量热同步分析仪(TG-DSC)、原位变温傅里叶变换红外光谱法(FTIR)以及裂解-红外-气相色谱-质谱在线测试(TG-FTIR-GC-MS)为主要实验手段,从以下几个方面对材料的热解动力学特性和产物等进行了系统研究：(1)不同气体环境对材料热解特性及动力学参数的影响；(2)材料内部化学键断裂方式；(3)热降解反应气体产物释放规律及机理。对于材料的热解动力学研究,分别以非氧化性气体氮气和氧化性气体空气作为环境气体,选取等转化率法中精确度较高的Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法计算动力学参数,最终得到了不同氛围下活化能值随反应转化率的变化情况。在氮气中,PU硬泡热解反应的起始和后期阶段,活化能均呈现上升趋势；而在空气中,活化能值随转化率表现为先上升后下降。XPS在氮气环境下热解初始阶段的活化能值很低,随后迅速增加,并在主要热降解阶段近似保持为常数；而在空气环境中,活化能值则可以分为三个阶段。此外,还对比分析了不同升温速率下材料热解特性曲线的差异。对于材料的热解产物和机理研究,首先采用原位变温傅里叶红外光谱法研究了材料内部化学键的断裂方式,并比较了两种气体环境下材料热解反应速度的不同。在此基础上,结合FTIR实验分析和在线测试TG-FTIR-GC-MS,提出了材料在非氧化性气体环境下的详细热解机理。PU硬泡热解初始阶段为发泡剂HCFC-141b以及其他小分子物质的释放。从200℃开始,发生氨基甲酸酯键断裂,材料分解为异氰酸酯和多元醇。同时,一些不同种类的脂肪醚类多元醇分解为小分子醇类,初始产物之间的相互反应使得最终所得到的挥发性气体越来越复杂。在350-500℃之间,伯胺、丙烯基醚和二氧化碳成为PU硬泡热降解的主导产物。温度高于5000C后,主要生成含支链的脂肪醇、烷基苯和小分子物质二氧化碳。XPS热解过程存在几类不同的挥发性物质,分别为甲苯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯和苯乙烯二聚体。几种碳氢化合物均为可燃物,且苯乙烯为热解主要气体产物,解聚反应在XPS热降解主要阶段中占主导地位。