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플래시오버 전 단계에서 샌드위치판넬 단열재 화재 반응(8)

3) PIR 우레탄판넬 테스트 결과

폴리이소시아누레이트 PIR 우레탄판넬은 80/115 입니다. 이 우레탄판넬은 폴리에스테르 20으로 코팅된 0.4mm 강판의 내부 표면과 HPS 200 울트라 코팅된 0.5mm 강판을 외부 표면재로 사용합니다. 단열재는 밀도가 10.8kg/m²,열전도율 0.023W/m·KPIR 우레탄 단열재입니다.

(1) 150

150에서 10분 동안 테스트된 PIR 우레탄판넬은 열 과정에 노출된 징후를 보이지 않습니다. 일반 우레탄판넬의 평균 질량 손실은 1.1g이고, 조인트가 있는 우레탄판넬의 평균 질량 손실은 2.4g입니다.

(2) 250

우레탄판넬은 열원에 노출되는 동안 냄새가 납니다. 연기 생성은 보이지 않습니다. 상자에서 PIR 우레탄판넬을 꺼낸 후 PIR 우레탄 단열재의 방어 작용을 생성하는 팽창 및 벌집 모양으로 인해 측면에 박리가 나타납니다. 노출된 면에 연결된 처음 3mm 우레탄폼은 변색을 보여줍니다(사전 접착제 코팅). 안쪽 면의 페인트는 명확한 변색을 보여줍니다. 일반 및 조인트가 있는 샌드위치판넬의 평균 질량 손실은 모두 3.33g입니다. 이 질량 손실이 조인트 유무와 관계 없이 동일한 이유는 알려져 있지 않으며 설명도 발견되지 않았습니다.

250℃에 노출된 후 조인트가 있는 PIR 우레탄판넬

(3) 350

350에서 테스트한 우레탄판넬은 눈에 띄는 양의 연기와 많은 냄새를 방출합니다. 상자에서 우레탄판넬을 꺼냄 후 연기가 측면에서 빠져나옵니다. 우레탄판넬은 우레탄폼의 변색과 내부 강철 표면에서 약간의 박리를 보여줍니다. PIR 우레탄단열재가 팽창되고 강판 외장이 변형되었습니다. 내부 표면에 적용된 코팅은 산화되어 색상과 광택을 잃었습니다. 샌드위치판넬을 두 조각으로 절단한 후, PIR 우레탄판넬의 분해 과정을 명확하게 보여줍니다. 우선 모두는 큰 벌집 구조를 형성하고, 그 다음 우레탄폼이 변색되고, 좀 더 세밀한 벌집 구조의 형성이 있습니다. 강판 외장은 많은 노력없이 제거할 수 있으며, 외장이 박리되었습니다. 일반 샌드위치판넬에 대한 350테스트에서 평균 질량 손실은 8.3g이고, 조인트가 있는 샌드위치판넬의 경우 9.5g입니다.

350℃에 노출된 후 조인트가 있는 PIR 우레탄판넬

조인트가 있는 우레탄판넬은 강판이 단열재로 들어가는 영역까지 침범하여 더 저하되는 것을 보여줍니다. 구부러진 강판 표면은 전도체 역할을하여, 우레탄판넬 단열재로 열을 전달합니다. 그리고 예상대로, 조인트가 있는 우레탄판넬은 약간 더 많은 질량 손실을 보입니다.

PIR 우레탄판넬의 질량 손실 그래프

(4) 분석

상기 그림은 테스트된 모든 PIR 우레탄판넬의 질량 손실을 보여주며, 열화 과정은 온도와 관련하여 성형 추세를 보입니다. 분해 깊이는 상기 절에서 설명한 것과 동일한 방법으로 250350의 온도에서 테스트된 샌드위치판넬에 대해 측정했습니다. 150테스트는 1mm 단위로 측정하고, 설정하는 것이 작기 때문에 측정되지 않았습니다. 온도와 관련된 침투 깊이는 질량 손실과 동일한 선형 추이를 보여줍니다.

노출된 PIR 샌드위치판넬의 침투 깊이

테스트되지 않은 PIR 우레탄판넬의 열전도율이 측정되었습니다. 결과는 0.0308W/m·K의 열전도율을 보여줍니다. 3개의 샌드위치판넬은 350테스트에 노출시킨 후 침투 영역에서 0.0339, 0.0344, 0.0335W/m·K가 나타났습니다. 이것은 단열 특성이 약간 감소했지만 반응된 PIR 우레탄판넬은 노출되지 않은 PIR 우레탄 단열재과 유사한 열전도율을 나타내는 것을 의미합니다. 이것의 보호 벌집 구조는 PIR 우레탄 단열재이 가지고 있었던 것과 다른 구조를 가지고 있지만, 더 큰 구멍에 여전히 공기를 가두고 질량은 거의 동일하게 유지됩니다.

벌집 구조 PIR 우레탄판넬

아래 그림은 10분 동안 노출된 후 테스트된 PIR 우레탄판넬의 평균 온도를 보여줍니다. 도달하는 최대 온도는 150에서 10분 후 48.3, 250에서 10분 후 65.9, 350에서 120.7입니다.

PIR 우레탄판넬의 평균 온도