文 献 综 述
- 项目背景
近年来，人为纵火案屡有发生，如2019年发生的7·18日本京都动画纵火案、2017年发生的7·16常熟小区纵火案等，造成了惨烈的人员伤亡、巨大的财产损失及恶劣的社会影响。易燃液体（如汽油、酒精等）由于燃烧速度大、蔓延快、热量高等特点，经常被用来实施纵火。在这些易燃液体的作用下，与其接触的固体可燃物的热解及着火变得更加容易及迅速，这些易燃液体称之为液体助燃剂。液体助燃剂种类繁多且简单易得；同时随着经济社会的发展，固体可燃物的生产量也在不断提升，除人为纵火外的其他类型火灾事故也逐渐增加，区分人为纵火和其他火灾事故也是一项重要的工作。
本课题拟采用热重分析仪探究液体助燃剂对典型固体可燃物热分解特性的影响；基于热重数据，采用热分解动力学理论计算动力学参数；分析有无添加液体助燃剂条件下典型固体可燃物热解行为的差异性。
- 研究现状
（1）有关液体助燃剂及固体可燃物热分解研究现状
热分解实验及对应的热分解动力学分析可以为火灾的研究与调查提供理论指导。前人通过实验和计算，初步得出了一些结论与规律。
李飞[1]以汽油为液体助燃剂、以木材为固体可燃物，设置不添加液体助燃剂的木材为对照组，使用热重分析法获得不同升温速率下的热重分析数据，采用Coats-Redfern方法对热解过程进行处理。最终发现汽油助燃剂主要在脱水阶段和主要热解阶段加速木材的失重，且能降低木材热分解的活化能，而对失重最终温度和最终残炭量的影响可以忽略不计；增加升温速率可以在更低的温度下得到相同的失重率。此外，还在火灾早期实验台开展了着火特性的有关实验，发现随着汽油添加量的增加，木材的着火时间和着火温度都呈现降低的趋势，木材表面温度曲线的转折点逐渐模糊，且质量损失速率也逐渐增加。
方强[2]等人为探究火场中油漆稀料与载体（松木屑）的热解状况及动力学，采用热重分析法进行实验，运用非等温动力学等原理、Coats-Redfern方法等分析方法，得出下列结论：（1）无论在空气还是氮气氛围下，油漆稀料都会改变在低速升温情况下松木屑等载体热分解初期阶段的反应机理，但对其他阶段影响不大；（2）油漆稀料会影响样品活化能（升高或降低与反应气氛有关，氮气气氛下会变高，空气气氛下变低）；（3）油漆稀料会提高松木屑在氮气气氛下分解率，使其从不完全分解变为彻底分解（空气气氛下即使没有油漆稀料的参与松木屑也能彻底分解）。
高佳鑫[3,4]等人以汽油为液体助燃剂，以聚合物为可燃固体，进行火灾模拟实验后，采用固相微萃取(SPME)技术和气相色谱质谱(GC-MS)技术得到热解产物数据，结合热解机理，分析产物的组成和结构特征。分析中发现聚合物热解中通常会涉及一种或几种热解机理，了解不同聚合物的热解机理可以在一定程度上对其热解产物进行预测；汽油等助燃剂的加入会在一定程度上破坏原本聚合物热解产物的分布特征，而虽然不同聚合物材料对汽油等助燃剂的辨识干扰程度不同，但聚合物热解后都会生成一定的助燃剂特征物质，助燃剂和可燃物的共热解不是助燃剂热解和可燃物热解的简单叠加；汽油与聚合物共存的情况下，汽油的特征物质通常含量较低，聚合物的特征物质占主导地位；不同挥发度汽油中组分存在一定的变化，但在未完全燃烧条件下燃烧残留物中均可清晰地检测到汽油目标化合物的存在。
Ruiyu Chen[5]等对微米级有机玻璃进行了热重分析实验与热分解动力学分析。采用Senum-Yang方法和高级Vyazovkin方法等无模式函数法和Coats-Redfern方法等模式函数法计算出了微米级有机玻璃的动力学三因子（即活化能、指前因子和反应模型）并得出其反应机理。发现微米级有机玻璃的热分解可以看作一步反应的化学反应，且其指前因子(1.19times;1019min-1)和活化能(243.69kJ/mol)比常规粒径的有机玻璃（指前因子的平均值3.02times;1010~1.04times;1016min-1,活化能的平均值是153.2kJ/mol~194.16kJ/mol）更大。
（2）有关液体助燃剂及固体可燃物燃烧特征研究现状
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