تمامی پلیمر های آلی در معرض دمای بالای تخریب وتجزیه میشوند و سوختن پی وی سی از این موضوع استثنا نیست . البته باید توجه داشت که تخریب و تجزیه ی حرارتی دارای دو مفهوم متفاوت می باشد . معمولا منظور از تخریب حرارتی ، تغییر خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمر در اثر اعمال حرارت بالا است . در صورتی که در تجزیه شدن حرارتی ، پلیمر دچار تغییر شیمیایی شده و به موارد دیگر تجزیه می شود . موادی که از تجزیه ی حرارتی پلیمر به وجود می آیند ، شامل مواد فرار و سبک مواد سوختنی دیگر ، دود ، زغال باقی مانده می باشند . در هنگام آتش سوزی ها بیشتر تجزیه حرارتی پلیمر رخ می دهد ، زیرا موادی از پلیمر تولید میشود که با قابلیت بیشتری نسبت به خود پلیمر می سوزند وحرارت بیشتری را برای ادامه فرآیند سوختن وتشکیل بخارات گازی تولید می کنند . بنابراین فرآیند سوختن پلیمر ها فرآیندی است که خود به خود تشدید می شود .
تجزیه حرارتی پلیمر ها
تجزیه حرارتی پلیمر ها فرآیند بسیار پیچیده ای است ، اما به طور کلی همه پلیمر ها تحت اعمال حرارت کافی تجزیه شده و مولکول هایی با وزن های مولکولی مختلف تولید میکنند . مولکول های سبک تر سریعا تبخیر میشوند ، در حالیکه مولکول های سنگین تر به حالت مایع یا جامد در فاز چگالش یافته باقی مانده و می توانند در مراحل بعدی به اجزای سبک تر دیگری تبدیل شوند . مقداری از پلیمر نیز که قابلیت سوختن ناچیز دارد ، به صورت زغال جامد باقی مانده ، ماده ای با درصد کربن بالا و متخلخل است .
عاتوخ بر زغالی که در انتهای سوختنن پلیمر بر جای می ماند ، در مراحل مختلف سوختن نیز ممکن است لایه هایی از زغال تشکیل شود . تشکیل این لایه های زغالی برای جلوگیری از ادامه سوختن پلیمر بسیار مفید می باشد . زیرا می توانند به روش های مختلفی نظیر کاهش سرعت خروج مواد فرار از پلیمر ، لایه های زیرین را از سوختن بیشتر محافظت کنند .
آزمایشات برسی سوختن پلیمر ها
روش های زیادی برای تعیین رفتار سوختن پی وی سی وپلیمر ها وجود دارد . برخی از این روش ها از سال پیش با هدف تعیین خواص شعله وری پلیمر ها مورد استفاده قرار گرفته اند . از جمله روش های سنتی ، می توان آزمایش اتاقک که برای تایین دمای شعله وری در حضور یا بدون حضور جرقه بکار می رود ، را نام برد . در این آزمایش نمونه تحت شار حرارتی یک کوره ی عمودی الکتریکی قرار می گیرد . در ضمن جریان هوای آرامی نیز در سیستم وجود دارد . دستگاه های پیشرفته ی این آزمایش عالاوه بر دمای شعله وری ، اطلاعات دیگری نظیر زمان شعله های تحت شار های حرارتی معین را نیز ارائه می کنند .
به طور کلی مهم ترین اطلاعاتی که از آزمایشات برسی رفتار سوختن پلیمر ها بدست می آیند ، شامل موارد زیر می باشند :
- حداقل دمای شعله ور شدن
- زمان شعله ور شدن
- حداقل شار حرارتی مورد نیاز برای شعله ور شدن نمونه