2-氢七氟丙烷熄灭聚合物火焰的实验及机理研究

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新型灭火剂2-氢七氟丙烷具有不破坏臭氧层、温室效应潜能值低和灭火效率高等诸多优点,有望全面替代传统的哈龙灭火剂。但是,到目前为止,对2-氢七氟丙烷的灭火特性和灭火机理的研究尚不系统和深入,其研究主要是集中在熄灭气体火焰方面,而对液体,尤其是对固体火焰的熄灭机理和特性的报道并不多见。 本论文采用气相色谱(GC)、气相色谱/质谱(GC/MS)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、酸碱滴定(ABT)、氟离子选择电极(F~- ISE)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、X-射线衍射仪(XRD)和数码相机(DC)等分析和测试技术以及自行设计的管式炉裂解器和带有二视窗的小型燃烧装置较为系统地研究了2-氢七氟丙烷对高分子聚合物火焰的熄灭作用,并对其中的机理进行了探讨。尤其是检测了不同反应温度和驻留时间下纯2-氢七氟丙烷的热分解产物;探讨了2-氢七氟丙烷对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)快速裂解的影响;研究了2-氢七氟丙烷对PMMA燃烧火焰的熄灭过程和燃烧产物变化;探讨了2-氢七氟丙烷和氢氧化镁对聚苯乙烯(PS)燃烧火焰的协同熄灭作用。这些研究结果不仅加深了对2-氢七氟丙烷灭火过程的微观认识,而且也为提高其灭火效率提供了某些可行的技术途径,具有较强的实用价值。特别是首次检测到了2-氢七氟丙烷的三种环状热分解产物,具有一定的新颖性。 通过上述研究,本论文得到了如下的研究结果: (1) 在系统查阅国内外文献资料的基础上,对2-氢七氟丙烷的基本性质,环境效应,合成方法,特别是对其灭火机理和灭火特性等进行了较为全面的概括综述,并据此,提出了本论文的研究目标和主要研究内容。 (2) 采用自行设计的管式炉裂解器,以及GC/MS、FTIR、ABT和F~- ISE等分析手段,研究了纯2-氢七氟丙烷在不同温度和不同驻留时间下的热分解过程。结果表明,纯的2-氢七氟丙烷在400℃、500℃、600℃时是稳定的,在700℃时开始分解,在800℃时发生了强烈的分解。驻留时间对2-氢七氟丙烷的热分解有明显影响,在700℃和800℃时,随着驻留时间的增加分解作用明显增强,而且
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