Báo cáo tổng kết khoa học nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su blend chống cháy và các kết cấu cứu hộ hỏa hoạn khẩn cấp nhà cao tầng

Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài: NGHIÊN CứU CHế TạO VậT LIệU CAO SU BLEND CHốNG CHáY Và CáC kết cấu CứU Hộ HỏA HOạN KHẩN CấP NHà CAO TầNG... Tóm tắt Nội dung nghiên cứu ch

ủy ban nhân dân thành phố Hồ Chí Minh Viện kỹ thuật nhiệt đới và bảo vệ môi trường57A Trương Quốc Dung, Phú Nhuận, TP Hồ Chí Minh

Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài:

NGHIÊN CứU CHế TạO VậT LIệU CAO SU BLEND CHốNG CHáY Và CáC kết cấu CứU Hộ

HỏA HOạN KHẩN CấP NHà CAO TầNG

Danh sách những người thực hiện đề tμI

1 KS Nguyễn thành nhân, Trưởng phòng đbnđvlpkt, Viện KTNĐ & bvmt TP.HCM, Chủ nhiệm đề tài

2 gs.ts nguyễn việt bắc, Phó viện trưởng Viện Hóa học vật liệu, chủ trì nhánh

3 Pgs.Ts đỗ quang kháng, Viện Hóa học, Viện khoa học công nghệ Việt Nam, chủ trì nhánh

4 ks Vũ sơn lâm, Cục cảnh sát PCCC, chủ trì nhánh

5 ks Phạm ngọc lĩnh, Phó trưởng phòng ĐBNĐVLPKT, Viện KTNĐ

& bvmt TP.HCM, Thư ký đề tài

6 ks Nguyễn trường hưng, Viện ktnđ&bvmt tp.hcm

7 ks Nguyễn văn thành, Viện ktnđ&bvmt tp.hcm

8 ks Lê việt hùng, Viện ktnđ&bvmt tp.hcm

9 ts Huỳnh bạch răng, Viện ktnđ&bvmt tp.hcm

10 Th.S Chu chiến hữu, Viện Hóa học vật liệu

11 Th.S Trần hảI sơn , Viện Hóa học vật liệu

12 CN Đặng trần thiêm, Viện Hóa học vật liệu

13 CN Phạm minh tuấn, Viện Hóa học vật liệu

14 cn Phạm như hoàn, Viện Hóa học vật liệu

15 Th.S LƯƠNG NHƯ HảI, Viện Hóa học

16 Th.S Vũ NGọC PHAN, Viện Hóa học

17 KS NGÔ Kế THế, Viện Hóa học

Tóm tắt

Nội dung nghiên cứu chính của đề tài này gồm những phần sau:

1) Thiết kế kết cấu và hình dạng của đệm hơi và ống tuột cứu

hộ để cứu người kịp thời nhanh chóng và an toàn khi hỏa hoạn xảy ra nhưng khả thi về công nghệ và tài chính

2) Nghiên cứu chế tạo blend cao su, nhựa chống cháy đáp

ứng yêu cầu chế tạo đệm hơi và ống tuột cứu hộ

3) Công nghệ chế tạo đệm hơi, ống tuột cứu hộ và các thiết bị

phụ kiện kèm theo

4) Thí nghiệm và đánh giá toàn diện về đệm hơi và ống tuột

cứu hộ ngoài hiện trường

5) Thiết lập quy trình vận hành đệm hơi và ống tuột cứu hộ

khi có hỏa hoạn xảy ra

Mục lục

Lời mở đầu i

Chương 1: Tổng quan 1

1.1.Tình hình cháy trên thế giới và ở Việt Nam 1

1.1.1.Tình hình cháy trên thế giới 1

1.1.2.Tình hình cháy ở Việt Nam 7

1.2 Sơ lược về một số phương tiện cứu hộ 8

1.2.1 Bạt cứu hộ 9

1.2.2 Lưới cứu hộ 10

1.2.3 Đệm cứu hộ 11

1.2.4 Một số phương tiện cứu hộ khác 13

1.3 Đệm hơi cứu hộ 14

1.4 ống tuột cứu hộ 18

1.5 Cơ chế cháy vật liệu và các phụ gia chống cháy 25

1.5.1 Cơ chế cháy vật liệu 25

1.5.2 Các phụ gia chống cháy 28

1.5.2.1 Giới thiệu chung về chất chống cháy cho polymer 28

1.5.2.1.1 Mục đích 28

1.5.2.1.2 Cơ chế hoạt động của phụ gia chống cháy 30

1.5.2.2 Chất chống cháy cho vật liệu polymer 32

1.5.2.3 Chất chống cháy cho cao su 50

1.5.2.4 Các phương pháp khảo sát khả năng chống cháy của vật liệu 51

1.6 Các chất chữa cháy 54

1.6.1 Phân loại các chất chữa cháy 54

1.6.2 Các chất chữa cháy thông dụng 55

1.6.2.1 Chất chữa cháy dạng lỏng 55

1.6.2.2 Các chất chữa cháy dạng khí 55

1.6.2.3 Các chất chữa cháy dạng bọt 56

1.6.2.4 Các chất chữa cháy dạng rắn 57

1.6.3 Bàn luận 57

1.7 Tình hình nghiên cứu chế tạo ứng dụng vật liệu cao su và cao su blend bền nhiệt, chống cháy 58

1.8 Kết luận 63

Chương 2: CáC điều kiện thực nghiệm 64

2.1 Vật liệu nghiên cứu 64

2.2 Phương pháp nghiên cứu 67

chương 3: Nhiên cứu chế tạo blend nhựa cao su chống cháy 70

3.1 Nghiên cứu chế tạo vật liệu trên cơ sở PVC và NBR 70

3.1.1 Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su-nhựa blend nhiệt dẻo bền nhiệt, chống cháy 70

3.1.1.1 Thành phần đơn chế tạo vật liệu 70

3.1.1.2 Chế tạo vật liệu cao su nhựa blend nhiệt dẻo 71

3.1.1.3 ảnh hưởng của hàm lượng PVC ở giai đoạn tạo bột cao su lên tính chất của polyme blend 71

3.1.1.4 ảnh hưởng của nhiệt độ trộn ở giai đoạn tạo bột cao su lên tính chất của polyme blend 73

3.1.1.5 Tính chất cơ nhiệt của polyme blend 74

3.1.1.6 So sánh tính chất của các vật liệu 75

3.1.1.7 Kết luận 76

3.1.2 Nghiên cứu chế tạo vật liệu cao su-nhựa blend bền nhiệt,chống cháy.77 3.1.2.1 Thành phần đơn chế tạo vật liệu 77

3.1.2.2 Chế tạo vật liệu cao su- nhựa blend tính năng cơ lý cao, bền nhiệt, chống cháy 77

3.1.2.3.ảnh hưởng của hàm lượng PVC tới tính chất cơ lý của vật liệu 78 3.1.2.4 ảnh hưởng của hàm lượng PVC tới độ trương trong dầu của vật liệu 79

3.1.2.6 ảnh hưởng của các loại độn gia cường tới tính chất cơ lý của vật

liệu 81

3.1.2.7 ảnh hưởng của các loại phụ gia chống cháy tới tính chất cơ lý của vật liệu 82

3.2.1.8 ảnh hưởng của phụ gia chống cháy tới tính chất gia công của vật liệu 83

3.1.2.9 ảnh hưởng của quá trình biến tới độ bền nhiệt và bền chống cháy của vật liệu 86

3.1.2.10 ảnh hưởng của quá trình biến tới cấu trúc hình thái của vật liệu .89

3.1.2.11 Kết luận 90

3.1.3 Đánh giá kết quả nghiên cứu chế tạo vật liệu 91

3.1.3 1 Kết quả đánh giá chất lượng vật liệu cao su blend chống cháy, chịu nhiệt 91

3.1.3.2 Kết quả đánh giá chất lượng vật liệu cao su blend tính năng cơ lý cao, bền nhiệt 92

3.2 Nghiên cứu chế tạo Blend chống cháy trên cơ sở PVC và ENR 93

3.3 Nghiên cứu chế tạo Blend chống cháy trên cơ sở cao su clopren và ENR 106 3.4 Kết luận 120

Chương 4: Chế tạo vật liệu đệm hơi vμ ống tuột cứu hộ 122

4.1 Lớp chịu lực (vật liệu dệt) 122

4.1 1 Tính ma sát 125

4.1.2 Tính hấp thụ và thẩm thấu các chất của vải 126

4.1.3 Tính chịu nhiệt 127

4.1.4 Tính chịu lửa 127

4.1.5 Tính nhiễm tĩnh điện 128

4.1.6 Tác động của vi sinh vật 129

4.2 Chế tạo vật liệu đệm hơi cứu hộ 130

4.2.1 Chế tạo vật liệu khung chịu lực 131

4.2.2 Chế tạo keo dán “KKC” 133

4.2.3 Chế tạo vật liệu áo bọc ngoài 134

4.3 Chế tạo vật liệu ống tuột cứu hộ 138

4.3.1 Chế tạo vật liệu lớp chịu lực ống tuột cứu hộ 138

4.3.2 Chế tạo vật liệu lớp co dãn ống tuột cứu hộ 141

4.3.3 Chế tạo lớp chịu lửa 143

4.3.4 Kết luận 144

Chương 5: Thiết kế chế tạo đệm hơi vμ ống tuột cứu hộ 145

5.1 Thiết kế chế tạo đệm hơi cứu hộ 145

5.1.1 Thiết kế hình dạng và tính toán kết cấu đệm hơi cứu hộ 145

5.1.1.1 Lựa chọn hình dáng 145

5.1.1.2 Tính toán kết cấu đệm hơi cứu hộ 145

5.1.1.2.1 Khung “chịu lực” 146

5.1.1.2.2 áo bọc ngoài 152

5.1.2 Chế tạo đệm hơi cứu hộ 152

5.1.2.1 Chế tạo khung chịu lực 152

5.1.2.2 Chế tạo áo bọc ngoài 153

5.1.3 Nguồn cung cấp hơi cho đệm hơi cứu hộ 155

5.1.4 Đo đạc các thông số kỹ thuật của đệm hơi cứu hộ 156

5.1.5 Hướng dẫn sử dụng đệm hơi cứu hộ 159

5.1.6 Kết luận 161

5.2 Thiết kế chế tạo ống tuột cứu hộ 162

5.2.1 Thiết kế chế tạo ống tuột cứu hộ nghiêng 165

5.2.1.1 Thiết kế ống tuột cứu hộ nghiêng 165

5.2.1.2 Thiết kế và chế tạo khung đầu ống tuột 166

5.2.1.3 Chế tạo ống tuột nghiêng 171

5.2.1.3.1 Chế tạo lớp chịu lực ống tuột nghiêng 171

5.2.1.3.2 Chế tạo lớp ngoài (lớp chống lửa) của ống tuột cứu hộ nghiêng 172

5.2.1.3.3 Kết nối các lớp ống tuột cứu hộ nghiêng 172

5.2.1.4 Quy trình vận hành ống tuột cứu hộ nghiêng 174

5.2.1.5 Kết luận 176

5.2.2 Thiết kế chế tạo ống tuột cứu hộ đứng 177

5.2.2.1 Thiết kế ống tuột cứu hộ đứng 177

5.2.2.2 Chế tạo ống tuột cứu hộ đứng 178

5.2.2.2.1 Chế tạo lớp co dãn ống tuột cứu hộ đứng 178

5.2.2.2.2 Kết nối các lớp ống tuột cứu hộ đứng 178

5.2.2.3 Quy trình vận hành ống tuột cứu hộ đứng 181

5.2.2.4 Kết luận 186

5.3 Các kết quả khác 186

chương 6: Kết luận Vμ KIếN LUậN 187

Tài liệu tham khảo 190

Phụ lục 198

Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t

ABS Akrylonitryle Butadiene Styrene

ACM Cao su acrylat

NBR Cao su Nitryl Butadien

IIR Cao su butyl

LOI Lowest Oxygen Index

RDP Resorcinol bis di-phenyl Photphat

PP Polypropylene

PMMA Poly Metyl Matacrylat

PU Polyurethane

PVC Poly Vinyl Clorua

SBR Cao su Styren Butadien

TCEP Tris (2-chloroethyl) Photphat

TCP Tri Cresyl Photphat

TCPP Tris (2 chloro-1-methyethyl) photphate

TDPP Tris (2 chloro-1-(Chloro methyl) ethyl) photphate TiPP Tri (iso-propyl-phenyl) photphate

TPP Tri–phenyl photphate

UL Underwrite Laboratories (Temp indes)

LờI Mở ĐầU

Hàng năm trên thế giới có rất nhiều người chết, tàn tật bởi các nguyên nhân liên quan đến cháy và nhất là cháy các nhà cao tầng, nhưng nhà cao tầng ngày một nhiều hơn Vì vậy, các phương tiện cứu hộ hỏa hoạn khẩn cấp nhà cao tầng trở nên hết sức cần thiết và được coi là trang bị bắt buộc gần như ở tất cả mọi quốc gia Các phương tiện cứu hộ cũng như dùng để chế tạo ra chúng ngày càng hoàn thiện, đa dạng để đạt được độ tin cậy cao nhất, nhưng giá thành của chúng lại rất cao Sau vụ cháy ITC tại Tp Hồ Chí Minh, nước ta có nhập thử một số phương tiện cứu hộ trong đó có đệm hơi và ông cứu hộ, nhưng giá thành rất cao, khó có thể triển khai,

áp dụng rộng rãi được.Chỉ có nghiên cứu, chế tạo đệm hơi và ống tuột cứu hộ trong nước mới có hy vọng giảm giá thành Và khi đó mới trang bị đại trà được

Đề tài KC 02 24 tập trung nghiên cứu chế tạo và triển khai thử nghiệm thực

tế một số đệm hơi và ống tuột cứu hộ Sau khi tính toán các thông số Kỹ thuật như:

Độ bền, độ chịu nhiệt, áp suất làm việc, đường kính các lớp,

Đề tài đã chế tạo vật liệu thích hợp với yêu cầu và công nghệ chế tạo từ vật liệu dệt và blend cao su nhựa chống cháy Các quy trình công nghệ chế tạo cũng như huớng dẫn sử dụng các sản phẩm cứu hộ cũng được xây dựng

Trong quá trình thực hiện, đề tài đã sử dụng các phương tiện và công cụ khảo sát tiên tiến nhất hiện có trong nước để nghiên cứu vật liệu và thiết kế thử nghiệm sản phẩm Tất cả những công việc đó được bởi các cán bộ của Viện kỹ thuật nhiệt

đới và bảo vệ môi trường TP Hồ Chí Minh, Viện Hóa học vật liệu, Viện Hóa học, Cục Cảnh sát Phòng cháy chữa cháy

Đề tài đã được hoàn thành với sự giúp đỡ nhiệt tình của ban chủ nhiệm chủ nhiệm chương trình KC.02 của Bộ Khoa học công nghệ,

Chúng tôi xin chân thành cám ơn tất cả các đơn vị và cá nhân nói trên

Chương 1 TổNG QUAN

1.1 Tình hình cháy trên thế giới và ở Việt Nam

1.1.1 Tình hình cháy trên thế giới

Hỏa hoạn là một trong những sự cố xảy ra rất phổ biến trong hoạt động của con người Nguyên nhân của hỏa hoạn rất đa dạng, có thể là do chập điện, sản xuất bất cẩn, do sinh hoạt (nấu nướng, sưởi nóng, thờ tự (thắp nến, hương,

đốt vàng mã, đốt pháo)) hoặc do cháy nổ bất ngờ, do khủng bố, tai nạn, cẩu thả trong sử dụng, vận hành thiết bị, phương tiện Các quốc gia công nghiệp hóa đều

có thống kê chi tiết hàng năm về số lượng, kiểu loại các vụ cháy, số lượng thương vong, tìm hiểu, phân loại các nguyên nhân cháy để tìm giải pháp kỹ thuật

và quản lý nhằm khắc phục hậu quả hỏa hoạn và giảm thiểu các thiệt hại của chúng Những báo cáo tổng hợp hàng năm và nhiều năm này là những nguồn tư liệu quý để có thể đánh giá mức độ thiệt hại to lớn do hỏa hoạn đem lại, qua đó rút ra những bài học kinh nghiệm để có thể bảo vệ tính mạng, tài sản của con người

Trong tài liệu tổng kết gần đây nhất công bố 9/ 2005, tác giả M J Karter

jr đã đánh giá những tổn hại do hỏa hoạn gây ra trên lãnh thổ Hoa Kỳ trong năm

2004 [1] Báo cáo có những số liệu đáng chú ý sau [1]:

Số lượng các vụ hỏa hoạn có sự can thiệp của lính cứu hỏa là 1.550.500

vụ, ít hơn năm 2003 là 2,2% trong đó có 526000 vụ cháy xảy ra trong các kết cấu xây dựng, 297.000 vụ xảy ra trên các phương tiện vận tải (ít hơn năm trước 4,8%)

Theo thống kê trên đây có nghĩa là mỗi phút ở Mỹ lại xảy ra 1 vụ hỏa hoạn trong các kết cấu xây dựng còn trong các khu nhà ở là 77 giây/vụ cháy Trên toàn lãnh thổ Hoa Kỳ cứ 135 phút có một người tử vong và cứ 30 phút có một người bị thương vì hỏa hoạn (2004) Ngoại trừ thiệt hại khổng lồ do khủng

bố WTC (11.9.2001), vụ cháy rừng ở Nam California vào năm 2003 gây ra thiệt hại vật chất lên đến 2,04 tỷ USD là một trong những vụ cháy lớn và kéo dài nhất

Trong giai đoạn 1977 - 2004, đỉnh điểm các vụ cháy trong khu vực xây cất

là năm 1977 (có 1.098.000 vụ hỏa hoạn) số lượng sau đó giảm dần liên tục đến năm 2004 chỉ còn 526.000 vụ Xu thế này phản ánh chung cả cho tổng số các vụ cháy lẫn các loại cháy khác trong nhà, trên xe cộ hoặc ngoài trời Cùng với mức

độ tập trung đô thị hóa, giá trị thiệt hại vật chất quy cho từng đầu mối đơn vị xây dựng cũng tăng lên từ 3.757 USD (1977) đến 16.705 USD (2004) Nếu đã loại trừ trượt giá thiệt hại năm 2004 vẫn là 5.502 USD mỗi đầu mối (tăng 46%)

Thống kê các thiệt hại do hỏa hoạn gây ra theo vị trí, nguyên nhân, kiểu loại và mức độ cháy cũng rất đáng chú ý Trong số hơn 9,794 tỷ USD thiệt hại về cháy cả năm 2004, có 8,314 tỷ USD là do cháy trong các công trình xây cất Trong số đó thiệt hại về cháy trong các khu cư dân chiếm tỷ lệ áp đảo là 5,948 tỷ USD (71,54%), thiệt hại do cháy ở các trường học là 68 triệu USD (0,81%), các công sở công cộng là 316 triệu USD, các nhà hàng, siêu thị là 586 triệu USD (7,05%) Kết quả này cho thấy nhu cầu cấp thiết của việc cần nghiên cứu chế tạo các trang bị cứu hộ hỏa hoạn khẩn cấp ở các khu dân cư đông đúc

Trong những năm qua, việc sử dụng thiết bị báo khói, báo cháy, cảnh báo sớm đã làm giảm đáng kể số thiệt hại nhân mạng do hỏa hoạn gây ra ở các quốc gia phát triển Một số kết quả thống kê điển hình về hỏa hoạn và thiệt hại ở Mỹ trong giai đoạn 1977 - 2004 được minh hoạ ở các hình 1, 2, 3 kèm theo Bảng thống kê số liệu chi tiết điển hình được nêu ở các trang sau về số liệu các vụ hỏa hoạn ở nhóm G - 7 và các quốc gia công nghiệp phát triển hàng đầu Các số liệu không mới nhưng rất đáng xem xét Bảng 2 thống kê các nguyên nhân gây hỏa hoạn ở các quốc gia này và một số nhận xét của chúng tôi có liên quan đến các con số cụ thể đã nêu

H×nh 1 Sè l−îng c¸c vô háa ho¹n vµ kiÓu lo¹i ë Mü (1977-2004)

Tæng sè Bªn ngoµi Trong c− x¸ Trªn xe cé

Giá trị thời giá hàng năm Giá trị đã điều chỉnh theo tr−ợt giá

B¶ng 1 - thèng kª c¸c vô háa ho¹n ë c¸c quèc gia c«ng nghiÖp hãa (1969)

Tû lÖ

tö vong/d©n sè (x 10 -6 )

ThiÖt h¹i tõng vô ch¸y (USD)

Tæn thÊt trªn ®Çu d©n sè (USD/ng−êi)

(*) C¸c quèc gia thuéc khèi G - 7 ( nÒn c«ng nghiÖp ph¸t triÓn hµng ®Çu )

Nguån t− liÖu: C F Cullis et al ”Combust of org polym., pp 39, Clarendon Press; Oxford, (1981)

B¶ng 2 - C¸c nguyªn nh©n g©y ch¸y næ vμ háa ho¹n

Nhận xét:

Nguyên nhân gây tử vong hàng đầu là các vật liệu phát sinh khói Các tổn hại về vật chất lớn nhất lại xuất hiện do các nguyên nhân không hoàn toàn rõ ràng Nguồn xăng dầu, chập điện, nguồn lửa, hóa chất chỉ đứng vị trí thứ hai

Các hoạt động gắn liền với sinh hoạt của con người lại dẫn đến tỷ

lệ tử vong cao nhất vì sử dụng không cẩn thận, cẩu thả (mục 1 - 4 chiếm đến 89% tổng số tử vong do hoả hoạn)

Hình 4 Một vụ cháy xảy ra tại Pháp

1.1.2 Tình hình cháy ở Việt Nam

Tốc độ đô thị hóa của nước ta cũng rất lớn trong những năm đổi mới và

mở cửa gần đây

Thành phố Hồ Chí Minh đã cao gấp đôi so với năm 1975 Toàn thanh phố

có trên 100 nhà có chiều cao hơn 28m Những siêu thị, ký túc xá, trường học không cao nhưng mật độ người rất lớn nên khi xảy ra sự cố thì rất khó thoát hiểm theo các cửa và cầu thang Sự cố thương tâm xảy ra vào ngày 29/10/2002 khi tòa nhà Trung tâm thương mại quốc tế (ITC) cháy dữ dội làm chết và bị thương hàng

trăm người Việc trang bị các phương tiện cứu hộ, cứu nạn là một đòi hỏi bức bách hiện nay

Hình 5 Vụ cháy toà nhà ITC ngày 29/10/2002

1.2 Sơ lược về một số phương tiện cứu hộ

Do hậu quả nặng nề của hỏa hoạn, quy phạm xây dựng dân dụng và công nghiệp ở nhiều quốc gia đã bắt buộc chủ đầu tư phải dành một phần kinh phí cho thiết kế, thi công hệ thống cứu hỏa và trang bị cứu hộ khẩn cấp cho các nhà cao tầng

Nhu cầu phát triển xã hội và điều kiện kỹ thuật công nghệ đã cho phép các chuyên gia thường xuyên đầu tư cải tiến, đa dạng hóa hoặc đưa ra các giải pháp cứu hộ, cứu nạn ngày càng tin cậy và an toàn hơn Mặt khác hiệu quả chữa cháy

và cứu hộ khẩn cấp của các xe phun nước chữa cháy cho các nhà cao tầng rất hạn chế

Ngoài giải pháp bắt buộc phải thiết kế hệ thống cầu thang, thang máy thoát hiểm đặt ở bên ngoài, hiện nay người ta còn sử dụng đồng thời hàng loạt các giải pháp kỹ thuật và phương tiện cứu hộ cho người khi xảy ra hỏa hoạn:

• Bạt cứu hộ

• Lưới cứu hộ

• Thang dây cứu hộ

• Đai treo cứu hộ

• Đệm cứu hộ

• Đệm hơi cứu hộ

• ống tuột cứu hộ

1.2.1 Bạt cứu hộ: là loại được dùng để cứu hộ vào thời gian trước chiến

tranh thế giới thứ 2 ở Châu Âu Bạt hình vuông có kích thước từ 3đến 6m được gia cố bằng các đai viền, xung quanh có quai để người giữ căng ra.Thường cần khoảng chục người sử dụng Nhược điểm do giữ không đồng bộ nên dễ bị sự cố (chạm đất) gây thương vong Chiều cao có thể cứu người hiệu quả thấp Hiện nay loại phương tiện này không còn nằm trong trang bị của lực lượng cứu hộ nữa

Hình 6 Bạt cứu hộ căng trên giá đỡ giảm chấn bằng lò xo

Hình 7 Bạt cứu hộ căng trên khung đỡ

1.2.2 Lưới cứu hộ: [13], [14], [15] đây là một bước cải tiến của bạt cứu

hộ Lưới được gắn trên một khung cứng hoặc giá đỡ bằng một hệ thống lò xo theo phương nằm ngang hoặc thẳng đứng Nhược điểm chung của loại thiết bị này là khi người bị nạn nhảy xuống từ trên cao và va chạm vào bề mặt thiết bị khi đó phản lực của lò xo sẽ tưng người lên cao dễ gây tại nạn nhất là đối với phụ nữ và trẻ em Để khắc phục nhược điểm này một số nhà thiết kế đưa ra một

số giải pháp như làm thành hứng xung quanh nhưng vẫn không khắc phục được hết các nhược điềm của loại phương tiện cứu hộ này

Hình 8: Lưới cứu hộ hình tròn

Hình 9 Lưới cứu hộ giảm chấn bằng lò xo đứng

Hình 10 Lưới cứu hộ hỏa hoạn theo thiết kế của Kennedy

(US Pat 3921.757) 1.2.3 Đệm cứu hộ [17], [18], [19]: một bước cải tiến của các phương tiện

cứu hộ trước đó Người ta sử dụng hệ thống lò xo - để định hình và giảm chấn- hoặc một số loại vật liệu xốp đàn hồi để chế tạo đệm Nhược điểm của loại phương tiện này là cồng kềnh, khó cơ động và có độ nảy rất lớn

Hình 11 Đệm cứu hộ hình trụ giảm chấn bằng hệ thống lò xo

H×nh 12: §Öm cøu hé h×nh hép ®−îc chÕ t¹o b»ng vËt liÖu xèp

H×nh 13 §Öm cøu hé gi¶m chÊn b»ng lß xo vµ khÝ

1.2.4 Một số phương tiện cứu hộ khác [16]: Đai, dây buộc cứu hộ, thang

dây cứu hộ,… đây là các phương tiện đơn giản, tốc độ giải cứu chậm Trong một

số trường hợp không triển khai được do ngọn lửa, khói trùm ra bên ngoài

Nệm hơi và ống tuột cứu hộ chúng ta sẽ khảo sát riêng ở các mục sau

Hình 14 Bộ thoát hiểm xuống bằng dây

Hình 15 Thoát hiểm bằng thang dây

1.3 Đệm hơi cứu hộ

Các nhà thiết kế các phương tiện cứu hộ, cứu nạn luôn cải tiến, tìm tòi để nâng cao hiệu quả và giảm thiểu rủi ro Các phương tiện cứu hộ đựơc thiết kế, chế tạo và sử dụng theo quy chuẩn kỹ thuật nghiêm nghặt để đảm bảo hiệu quả cao và độ an toàn tối đa cho con người Đệm cứu hộ ra đời khắc phục được những nhược điểm của các phương tiện cứu hộ trước nó Những năm gần đây, các nhà thiết kế của các nước: Nhật, Mỹ, Anh, Đức, Hàn Quốc…tập trung cải tiến hoàn thiện đệm hơi cứu hộ và tung ra thị trường nhiều loại với hình dáng, kết cấu và tính năng rất đa dạng với giá cả rất khác nhau Một điểm chung cho tất cả các nhà sáng chế là: đều sử dụng chất khí làm môi chất phân tán , để rồi triệt tiêu năng lượng va đập Năng lượng va đập khi ngưòi nhảy từ một độ cao nào đó chạm vào túi cứu hộ được chuyển thành cơ năng của dòng khí khi thoát

ra hoặc hút vào qua hệ thống lỗ hoặc van một chiều Chính độ linh động và hệ số nén cao là cơ sở để các nhà thiết kế chọn các chất khí để bơm vào túi cứu hộ theo nguyên lý hoạt động trên

Hình dạng bên ngoài của túi cứu hộ rất phong phú, kích thước rất đa dạng

Có nhà thiết kế hình tròn [20], [21], có loại được thiết kế hình đa giác [22], [23]

Hình 16 Đệm hơi cứu hộ hình lục giác

Hình 17 Đệm hơi cứu hộ hình trụ định hình bằng hệ thống lò xo

Hình 18 Đệm hơi cứu hộ hình hộp chữ nhật

Các hình dạng được chọn được tuân thủ theo một số tiêu chí sau:

• Xác suất hứng cao nhất trên một đơn vị diện tích mặt túi

• Khả thi về công nghệ để giá thành cạnh tranh được

• Tiện lợi khi sử dụng và phù hợp với địa hình từng vùng, từng nước Kết cấu bên trong túi cứu hộ rất đa dạng, tùy nhà thiết kế nhưng nhìn chung gồm các phần chính sau:

• Khung chịu lực [24], [25]

Hình 19 Một số loại kết cấu khung chịu lực của đệm hơi

• Khoang đệm hơi cứu hộ được tạo bởi các vách ngăn và áo bao ngoài túi [22]

Hình 20 Khoang của đệm hơi cứu hộ hình trụ

Hình 21 Hệ thống lỗ triệt tiêu năng lượng va đập của đệm hơi cứu hộ

• Hệ thống lỗ van để triệt tiêu năng lượng va đập [26]

Độ cao an toàn khi sử dụng đệm hơi cứu hộ thông thường là 20m trở xuống vì nếu cao quá người bị nạn nhất là phụ nữ và trẻ em không dám nhảy

Hơn nữa, khi chiều cao quá lớn xác suất nhảy trúng đệm giảm nhất là khi tâm lý hoản loạn

Khi độ cao nhảy lớn thì áp suất trong khung chịu phải cao (tránh cho người nhảy chạm đất) sẽ dẫn đến:

• Độ bền vật liệu chế tạo khung chịu lực phải cao, dẫn đến gia tăng giá thành và trọng lượng túi

• Khi áp suất tăng, độ bật của khung lớn do đó dễ hất người ra khỏi túi, rất nguy hiểm

1.4 ống tuột cứu hộ

ống tuột cứu hộ là loại trang bị khẩn cấp dùng cho các nhà cao tầng ống

được thiết kế, chế tạo để sử dụng cứu hộ khẩn cấp cho các trường hợp xảy ra hỏa hoạn do cháy nổ, chập điện, khủng bố ở các nhà cao tầng nơi tập trung đông người như các khách sạn, văn phòng, chung cư, siêu thị, trường học, nhà xưởng, hoặc dàn khoan dầu khí,…ống tuột được nhà sáng chế Reimers người Mỹ chế tạo lần đầu tiên vào năm 1888[4] Trong nhiều năm qua nó được cải tiến liên tục

Có những loại ống tuột được thiết kế như những máng tuột được gắn cố

định hoặc tháo ráp được từ những vị trí khác nhau trong tòa nhà:

• Máng tuột được lắp từ cửa sổ [5]

Hình 22 Máng tuột cứng lắp cố định

• Máng tuột đ−ợc lắp theo cầu thang [6]

Hình 23 Máng tuột lắp cố định dọc theo cầu thang

Có những máng tuột đ−ợc thiết kế hình xoắn ốc, lắp cố định theo cầu thang của tòa nhà [7]

Hình 24 Máng tuột cố định hình xoắn ốc

Do nhược điểm của các loại ống tuột cứng (lắp cố định với công trình) chiếm nhiều diện tích và làm mất vẻ mỹ quan của công trình nên những năm gần

đây người ta thường sử dụng thường sử dụng loại ống tuột mềm chiếm rất ít không gian của công trình rất tiện lợi

Người ta chia ống tuột thành 2 loại:

ống tuột đứng nhiều cửa [10]

Hình 27 ống tuột đứng nhiều cửa vào (mỗi tầng 1 cửa)

ống tuột đứng 1 cửa gắn vào công trình

ống tuột đứng 1 cửa gắn vào xe của lực lượng cứu hộ:

Hình 29 ống tuột 1 cửa gắn vào xe của lực lượng cứu hộ

ống tuột cứu hộ hỏa hoạn khẩn cấp là loại phương tiện an toàn và có độ tin cậy cao đối với các nhà cao trên 20m ống tuột được thiết kế dưới nhiều kiểu dáng, kích cỡ, tiện nghi và vật liệu khác nhau Độ dài tối đa cho ống tuột liên tục

được công bố trong tài liệu là 100m (Corean Pat 138629) hoặc thậm chí đến 150

m Sau đây là một số patent điển hình đăng ký bản quyền chế tạo ống tuột ở nhiều quốc gia trong khoảng 4 thập kỷ gần đây

Theo F E Gough (UK Pat 1495.697), ống tuột được gọi là thiết bị cứu

hộ hỏa hoạn cơ động cho nhà cao tầng ống tuột cứu hộ được làm bằng vật liệu sợi tổng hợp bền chắc, dẻo dai, có độ bền nhiệt khá tốt ống tuột được thiết kế thành hai lớp, trong lòng ống có cốt chịu lực, lớp bên ngoài chịu nhiệt, không nóng chảy, trong ống có tay nắm cho người dùng để trượt xuống an toàn [2]

ống có thể sử dụng bằng cách rải từ trong nhà hoặc đưa lên cao, đến điểm

đón người bằng thang tự nâng

Trước đó, cũng tác giả này còn đăng ký một patent khác với thiết kế đơn

1.361.178) Năm 1979, tác giả Jatczak (US Pat 4154320) đưa ra thiết kế thiết bị cứu hộ khẩn cấp gồm có ống tuột cứu hộ, bộ phận gá lắp vào khung nhà và bộ phận đệm tiếp đất Thiết bị này được chỉ định để cứu hộ hỏa hoạn cho người, thiết bị và tài sản trong những hoàn cảnh khẩn cấp hoặc tuyệt vọng Tác giả cũng nêu rõ phạm vi áp dụng của thiết bị này trong các nhà cao tầng khi không thể tiếp cận dễ dàng bằng thang cứu hỏa hay các phương tiện truyền thống khác

Nguyên lý chung của các ống tuột cứu hộ là tạo ra một cầu trượt giữa vị trí nguy cấp và một mặt bằng an toàn (mặt đất hay một mặt phẳng trung gian chắc chắn, để cứu thoát người khỏi hỏa hoạn)

Patent đầu tiên mô tả thiết kế chế tạo ống tuột đầu tiên được đăng ký ở

Mỹ từ năm 1888 (tác giả Reimers US Pat 383.491) và từ đó đã được nhiều tác giả nghiên cứu cải tiến nhiều lần trong suốt hơn 130 năm qua trên khắp thế giới

Việc chế tạo các ống tuột xuất phát từ những nhu cầu khách quan của xã hội hiện đại khi quá trình đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ, nhanh chóng, con người tập trung nhiều trong các khu đô thị chật chội, đông đúc và trong các khu nhà cao tầng rất dễ xảy ra các vụ hoả hoạn nghiêm trọng Các ống tuột cũng dùng để trang bị cho các nơi tập trung đông người, cần cứu hộ nhanh chóng khẩn cấp như tại các dàn khoan dầu, nhà máy, siêu thị hoặc làm cầu tuột thoát hiểm khỏi các tàu bè, máy bay chở khách Tùy theo mục đích sử dụng, chiều cao, vị trí không gian và điều kiện làm việc mà các ống tuột có kích thước, kết cấu, vật liệu chế tạo rất đa dạng

Trong patent của mình, tác giả Kinase (US Pat 4.167.224) thiết kế cầu trượt gồm một bộ khung gá trên tầng cao nối với hai ống đồng trục làm khung chịu lực Bên trong là một ống trụ có nhiều đoạn, ống bên ngoài bằng vật liệu chịu lửa

Đường trượt cho người được thiết kế là một cầu thang xoắn, trơn nhẵn, cố định giữa hai ống trong và ngoài Tư thế làm việc của ống này là thẳng đứng Miệng ra khỏi

đường trượt và vào ống được gắn với ống trục ngoài qua hệ thống các cửa bảo hiểm ống trượt này được thiết kế cho nhà từ 3 đến 10 tầng (10 - 40m), vị trí lắp ống tuột

là ở một điểm nóc hay tầng trên của nhà cao tầng, mỗi tầng nhà đều có bố trí của

ống ngoài ống ngoài

Đường trượt

Hình 30 Hình ảnh ống tuột cứu hộ có đường trượt xoắn ốc

Trong một patent khác J Valade (W.O 90/11106) đăng ký chế tạo ống tuột cố định, gắn với tầng cao qua buồng cứu hỏa ống tuột này ngoài việc cứu người còn cho phép cảnh sát cứu hỏa có thể tiệp cận và can thiệp vào các tầng

đang có cháy kịp thời

Trong patent của Anh quốc (UK Pat 2.232.138 (1990)) người ta thiết kế một loạt các ống hở hai đầu dưới dạng các modul và phương tiện nối các đoạn ống này thành một ống cứu hộ dài, đoạn cuối có đầu thoát ra cho người Hạn chế của giải pháp này là độ bền của toàn ống là sẽ khó bảo đảm nếu nối quá dài và thời gian cần thiết cho việc nối ống sẽ có thể gây hậu quả nặng nề khi xảy ra tình thế khẩn cấp

Trong giai đoạn 1990 - 1996 có nhiều patent đưa ra các mẫu ống tuột phục

vụ cứu hộ tập thể ở các dàn khoan nơi đòi hỏi có tốc độ thoát hiểm rất nhanh Hầu hết các ống tuột đều làm bằng vật liệu chịu lửa, bền vững trong mọi điều kiện thời tiết, có thiết kế hợp lý và được chế tạo bằng vật liệu rất đắt tiền ( sợi polyimit, kevlar, nomex, kermal )

Theo M J Gibles (UK 2.291.845 (1996)) ống hai lớp, ống tuột lớp bên trong làm bằng sợi đàn hồi không bắt cháy, có khả năng dãn ngang, ôm chặt để thích hợp với mọi cỡ người ống bên ngoài có hình côn, là chất dẻo chịu lửa độn sợi thủy tinh ống đã được thử nghiệm cho hơn 500 trường hợp tuột xuống từ độ cao 20m, an toàn trong mọi thời tiết ống tuột dùng để cứu hộ dàn khoan còn có patent của T R Tracy US 4.339.019 (1982) và US 4.099.595 (77)

Trong những năm gần đây, đáng chú ý còn có thiết bị cứu hộ hỏa hoạn của N Reece (US 6.098.747) dùng cho mục đích cấp cứu người và tải thương trong hỏa hoạn, được chế tạo từ vật liệu đặc biệt, chịu lửa tốt

Cuối năm 2002, P Mincher (UK 2.375.089) đưa ra thiết kế ống tuột phục

vụ cho cứu hộ hỏa hoạn nhà cao tầng hay cho hành khách thoát hiểm khỏi máy bay ống tuột này được thiết kế kèm hệ thống báo khói, báo cháy và có trang bị máy lọc hút khí sạch vào để bảo vệ người khỏi ngạt trong môi trường lửa khói, tăng thêm mức độ an toàn khi lâm sự

1.5 Cơ chế cháy vật liệu và các phụ gia chống cháy

1.5.1 Cơ chế cháy vật liệu

Mối quan tâm hàng đầu khi chọn vật liệu cho ống tuột và đệm hơi là tính cháy của nó Đây là một đại lượng quy ước nó xác định tính chất của vật liệu khi tiếp xúc với ngọn lửa Để có cơ sở cho việc chế tạo vật liệu chúng ta nên tìm hiểu

kỹ cơ chế cháy của nó

Cơ chế cháy của vật liệu bao gồm 2 quá trình:

• Nhiệt phân chất rắn thành các chất khí

• Phản ứng oxi hóa các chất khí ở nhiệt độ cao (cháy các chất khí) Như vậy có thể nói cháy là quá trình biến đổi lý hóa của hỗn hợp chất cháy và chất oxi hóa tạo thành sản phẩm cháy Cháy là một quá trình không cân bằng: không đồng nhất về nồng độ, nhiệt độ, và vận tốc các dòng chuyển động trong vùng cháy

Cháy là phản ứng oxi hóa nhưng cường độ cháy được xác định bằng vận tốc dòng không khí (oxi) tham gia vào vùng cháy (do tốc độ phản ứng oxi hóa

cao hơn nhiều lần vận tốc khuyếch tán các chất vào vùng cháy cũng như sự truyền nhiệt từ vùng cháy ra môi trường xung quanh)

Quá trình cháy xảy ra qua 2 giai đoạn:

• Giai đoạn bắt lửa

• Giai đoạn cháy kiệt

Giai đoạn bắt lửa là giai đoạn chuẩn bị cho quá trình cháy ở giai đoạn này chất cháy và chất oxi hóa tiến hành phản ứng oxi hóa chậm chạp không ngừng tích lũy nhiệt và các phần tử hoạt hóa (nguồn nhiệt cũng có thể do bên ngoài cung cấp) đến một lúc nào đó vật liệu cũng sẽ bị cháy

Xét về mặt nhiệt động hóa học có 2 loại bắt lửa:

• Bắt lửa nhiệt

• Bắt lửa dây chuyền hóa học

ở giai đọan bắt lửa dây chuyền hóa học thì do một nguyên nhân nào đó

mà trong vật liệu tồn tại chất mang hóa trị (các gốc tự do) Khi tốc độ sinh ra gốc

tự do lớn hơn nhiều so với tốc độ tắt hóa trị Phản ứng dây chuyền sẽ có tốc độ rất lớn nên tạo ra phản ứng bắt lửa

Khi cháy quá trình nhiệt phân vật liệu thông thường là quá trình thu nhiệt còn quá trình oxy hóa tiếp theo của sản phẩm nhiệt phân là quá trình tỏa nhiệt Nhiệt lượng tỏa ra của quá trình này bằng tổng của các phản ứng tỏa và thu nhiệt Nếu tổng này nhỏ hơn nhiệt lượng để nhiệt phân vật liệu thì quá trình nhiệt phân không duy trì được nữa và khi đó phản ứng cháy sẽ tự tắt

Khi nhiệt của tác nhân gây cháy cung cấp cho quá trình nhiệt phân vừa đủ

để tạo ra hỗn hợp cháy thì nhiệt độ lúc đó gọi là nhiệt độ bắt lửa của vật liệu

Nhiệt lượng của tác nhân gây cháy được truyền sang vật liệu bằng nhiều cách: tiếp xúc, đối lưu, bức xạ,…

Khi ngọn lửa xuất hiện và lan theo bề mặt của vật liệu Lớp bề mặt vật liệu

ở sát ngọn lửa bị nung nóng sâu vào trong Cường độ nhiệt phân và số lượng của sản phẩm nhiệt phân tăng lên đáng kể Nhiệt lượng do cháy vật liệu một phần tỏa vào môi trường xung quanh, một phần truyền vào các lớp tiếp theo của vật liệu

và chiều sâu Vì khí cháy tản ra rất nhanh còn truyền nhiệt ở chất rắn rất chậm [2] Các phản ứng chính cung cấp nhiệt trong quá trình cháy là:

2H2 + O2 2H2O + 58,3Kcal

2C + O2 2CO + 26,4 Kcal

2CO + O2 2CO2 +94,5 Kcal

Ta thấy trong quá trình cháy các vật liệu hữu cơ Hydro bị phân ly là nhiên liệu chính Nếu quá trình nhiệt phân sinh ra các loại khí có thể kết hợp ngay với hydro, ví dụ Halogen thành HX thì phản ứng cháy sẽ không duy trì được nữa vì không đủ nhiệt cung cấp tiếp cho quá trình nhiệt phân

Trong cấu trúc phân tử của một số vật liệu hữu cơ có chứa oxy do vậy nên lượng oxy cần cung cấp từ ngoài vào để duy trì phản ứng oxy hóa sẽ ít đi Để

định lượng được vấn đề này người ta đưa ra khái niệm cân bằng oxy Nếu một hợp chất có X nguyên tử Cacbon, Y nguyên tử Hydro, và Z nguyên tử Oxy Khi

Nếu vật liệu có C.B.O >0 muốn cháy cần cung cấp oxi từ ngoài vào

Để khảo sát tính cháy của vật liệu người ta tiến hành đo chỉ số oxy theo tiêu chuẩn ASTMD 2863 Đối với các loại vật liệu chỉ số oxy (O.I) đặc trưng bán

định lượng cho tính cháy Nếu O.I ≤ 21 vật liệu tự cháy được trong không khí Nếu O.I > 21 vật liệu sẽ tự tắt hoặc không cháy được trong không khí

Để khảo sát khả năng cháy và mức độ lan cháy của vật liệu chúng ta dùng tiêu chuẩn ASTMD 3801

Để cải thiện tính cháy của vật liệu người ta có thể đưa vào vật liệu nhiều phụ gia khác nhau Tất cả các phụ gia này phải tương hợp tốt với các thành phần khác của vật liệu

Các chất chống cháy là những chất có thể khống chế: quá trình bắt cháy (làm tăng nhiệt độ bốc cháy) làm cho quá trình cháy lan tỏa chậm Các chất chống cháy cho vào vật liệu rất đa dạng, nhưng đều dựa trên một số cơ chế sau:

ức chế phản ứng oxy hóa của các gốc tự do hoặc Làm giảm nhiệt độ vùng cháy nhờ phản ứng thu nhiệt mạnh (Nhôm hoặc thiếc oxít) Hoặc do truyền nhiệt nhanh làm cho nhiệt độ vùng cháy nhỏ hơn nhiệt độ nhiệt phân vật liệu, vai trò này đảm nhận rất tốt là các chất độn vô cơ

Làm giảm trao đổi khí giữa Polyme và môi trường (các muối acid photphorit, acid Silic tạo thành một lớo màng vô cơ bao bọc vật liệu, ngăn cản sự lấy oxi và thoát khí Cacbonic trong quá trình cháy Những chất khi cháy bị phân hủy thành khí không có tác dụng duy trì sự cháy như NH3 hoặc CO2 chính những chất khí này là “lực lượng phòng cháy tại chỗ” rất hữu hiệu khi phản ứng cháy vừa mới nhen nhúm tại một điểm rất nhỏ trên bề mặt vật liệu

Sự có mặt của nhóm Halogen trong vật liệu làm cho vật liệu khó cháy vì khi cháy Halogen thoát ra kết hợp với hydro mà chính chất này làm nguyên liệu rất dễ cháycần thiết khi mào đầu và duy trì cháy

Sơn ngăn cách mặt ngoài bằng các loại sơn vô cơ như: sơn silicat có độn thêm một số loại độn có nhiệt dung riêng lớn Ngoài bản chất silicat là vật liệu không cháy nó còn có tác dụng hấp thụ nhiệt để nhiệt độ tăng không cao do nhiệt dung riêng rất lớn

Trong thực tế người ta phối trộn các loại chất chống cháy để tăng hiệu quả nhờ kết hợp được nhiều cơ chế chống cháy khác nhau

1.5.2 Các phụ gia chống cháy

1.5.2.1 Giới thiệu chung về chất chống cháy cho polyme

1.5.2.1.1 Mục đích

Hàng năm, trên thế giới có rất nhiều người bị chết bởi các nguyên nhân liên quan đến cháy Phần lớn trong số đó chết bởi khói hoặc khí độc thoát ra từ các đám cháy Cách tốt nhất để ngăn ngừa khói và khí độc là làm chậm sự bắt cháy của vật liệu khi có ngọn lửa hoặc nguồn nóng tiếp xúc bằng cách đưa các

(gọi chung là các phụ gia chống cháy) vào các vật liệu dễ cháy Năm 2003,

khoảng 2352 triệu pound (1 pound = 0,454 kg) các chất phụ gia chống cháy

được bán ra trên toàn thế giới với tổng doanh thu khoảng 2262 triệu USD Dự báo năm 2008, tổng sản lượng các các phụ gia chống cháy cháy tăng lên đến

2817 triệu pound với tốc độ tăng hàng năm là 3,7% với doanh thu là 2951 triệu USD (tăng 5,5% hàng năm) [26]

Trong các vật liệu dễ cháy như nhựa, vải, gỗ, giấy và sơn, vật liệu polyme (nhựa) ngày càng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ việc phục vụ

đời sống hàng ngày của con người (các công trình xây dựng, dụng cụ gia đình, các thiết bị điện…) đến các ngành kỹ thuật cao (vận tải, hàng không, vũ trụ) Tuy nhiên, với bản chất là các hợp chất hữu cơ, phần lớn các loại polyme đều dễ dàng bắt cháy, dễ dàng truyền ngọn lửa, và khi cháy chúng bị phân huỷ và tạo ra các khí độc Do vậy, việc đưa thêm vào polyme các phụ gia chống cháy là cần thiết và có tính pháp lý ở nhiều quốc gia Các các phụ gia chống cháy cho polyme có các tác dụng sau:

o Ngăn chặn sự bắt cháy của polyme (chống cháy)

o Làm giảm quá trình cháy và ngăn cản sự lan truyền của ngọn lửa

o Làm giảm quá trình phân huỷ nhiệt của polyme

o Làm giảm sự thoát khói

o Ngăn chặn sự chảy mềm của polyme

Có hai phương pháp để nâng cao khả năng chống cháy cho vật liệu polyme là phối trộn polyme với các phụ gia chống cháy hoặc biến tính polyme bằng phản ứng đồng trùng hợp monome với các chất chống cháy ngay trong mạch polyme hoặc ở các nhóm ngoài Phương pháp thứ nhất được sử dụng phổ biến vì cách này rẻ và nhanh để tạo ra các polyme chống cháy thương phẩm Tuy nhiên, phương pháp có nhiều nhược điểm như tính tương hợp giữa polyme và chất chống cháy kém, chất chống cháy dễ bị thoát ra, độ bền cơ học của vật liệu giảm mạnh và hình thức của sản phẩm không đẹp Phương pháp thứ hai có thể giải quyết được các nhược điểm trên nhưng lại có giá thành đắt hơn rất nhiều