Пожаробезопасность поликарбоната

Пожаропрочность

С самого начала появления на рынке широта использования поликарбоната постоянно растет. Это обусловлено рядом преимуществ этого материала в сравнении с другими пластиками. Он очень легок, достаточно прочен, долговечен и способен выдерживать значительные механические нагрузки. Хотя эстетические показатели многих строительных материалов не уступают поликарбонатным листам, другие их свойства, такие, как устойчивость к воздействию огня и горючесть существенно могут разниться.

Статья 13 «Технического регламента» действующих требований пожарной безопасности делит все стройматериалы на две группы: горючие и негорючие. Первая группа делится на 4 подгруппы. Это слабо горючие материалы, обозначаемые символом Г1, умеренно горючие — Г2, нормально горючие — Г3 и сильно горючие — Г4.

Поскольку горение – процесс, сопровождаемый коренным изменением физической и химической структуры материала, то для оценки пожарной безопасности вводятся дополнительные параметры: токсичность (малоопасные — Т1, умеренно опасные — Т2, высоко опасные ТЗ и чрезвычайно опасные Т4), дымообразующая способность (Д1-Д3), воспламеняемость (от В1 до В3) и способность распространять пламя по своей поверхности (от РП1 не распространяющие пламя и до РП4 сильно распространяющие).

Оценивая в пожарных испытаниях горючесть строительных материалов, им присваивают соответствующий класс – комплексный показатель пожарной безопасности.

Согласно сертификатам поликарбоната - это слабо горючий материал (Г1), который не распространяет пламя по своей поверхности (РП1). Он относится к умеренно воспламеняемым материалам с умеренной дымообразующей способностью. Зато по токсичности сотовый поликарбонат относится к группе высокоопасных (Т3). Поэтому его рекомендовано использовать для наружных работ, а не внутри жилых зданий.

Одним из наиболее универсальных показателей горючести полимерных материалов является значение Кислородного Индекса (КИ). Величина КИ определяется процентным содержанием кислорода в окружающей атмосфере, при котором материал начинает поддерживать свечеобразное устойчивое пламенное горение в течение 180 секунд. В атмосфере воздуха процентное содержание кислорода составляет 21%. Таким образом, если значение КИ материала ниже 21% – этот материал будет поддерживать горение на воздухе. В случае, когда значение КИ больше 21%, материал не поддерживает горение на воздухе. Поликарбонат относится к таким материалам, его КИ равен 24-26%. Он горит только в открытом пламени и является самозатухающим. Сотовый поликарбонат не способствует распространению горения, он не образует горящих капель, при горении лишь происходит вспучивание материала и образуются легкие нити, успевающие остыть, прежде чем упасть. И, наконец, образующиеся при плавлении поликарбонатных панелей отверстия способствуют отводу дыма в случае пожара. При прямом контакте с открытым пламенем поликарбонат до определенного момента (570 ℃) не возгорается, а только плавится, причем медленно. Когда же пожар отсутствует, возникший очаг может сам постепенно угаснуть. Значит, будет ли гореть поликарбонат или нет, зависит от степени критичности ситуации.

Такие показатели, как кислородный индекс, воспламеняемость, дымовыделение, токсичность продуктов горения не зависят от геометрических и размерных параметров, а определяются химическим составом полимерного материала. Другие показатели, такие как скорость распространения пламени по поверхности материала, категория горючести (Г1-Г4) зависят от строения листового материала, например, от наличия «сотовой» структуры. Показатели горючести и скорости распространения пламени по поверхности листового материала являются определяющими при определении пожароопасности такого распространенного в рекламной и строительной индустрии листового материала, как сплошной и сотовый поликарбонат.

В результате многочисленных испытаний определились разные группы горючести для листов поликарбоната разной структуры, изготовленных из одинаковой марки исходного стандартного гранулята: для сплошных листов группа горючести Г4, а для сотовых листов разных толщин (4-25 мм) – группа горючести Г1.

Таким образом, листы сотового поликарбоната обладают более низкой горючестью, чем листы из сплошного материала. Пониженная горючесть сотового поликарбоната определяется меньшей массой листов по сравнению с монолитным материалом в среднем для разных толщин в 6-7 раз (например, для толщины 8 мм вес 1 кв.м. сотового листа составляет 1,5 кг, а сплошного листа – 9,6 кг).

• группа горючести Г1 (слабогорючие);
• группа воспламеняемости В2 (умеренновоспламеняемые);
• группа распространения пламени по поверхности – РП1 (нераспространяющие);
• группа дымообразующей способности Д2 (с умеренной дымообразующей способностью) и показатель токсичности Т3 (высокоопасные).

Для монолитного поликарбоната:

• группа горючести Г2 (умеренногорючие);
• группа воспламеняемости В2 (умеренновоспламеняемые);
• группа распространения пламени по поверхности – РП1 (нераспространяющие);
• группа дымообразующей способности Д3 (с высокой дымообразующей способностью) и показатель токсичности Т2 (умеренноопасный материал по показателю токсичности продуктов горения).

В виду повышения требований по пожаробезопасности полимеров для строительства и рекламной отрасли в недалеком будущем предполагается появление новых еще более устойчивых к огню марок листовых материалов.

Сравнение горения акрила и сотового поликарбоната. А – поликарбонат, В – акрил.