碳纖維復(fù)合材料以其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的性能特征正成為新一代的結(jié)構(gòu)材料,廣泛應(yīng)用于航空航天、軌道交通、機(jī)械制造、建筑等多個(gè)領(lǐng)域。

      然而,一般人會(huì)認(rèn)為碳纖維復(fù)合材料都是易燃的,特別是在碳纖維跑車發(fā)生事故,整個(gè)車體燃燒成一攤灰燼的新聞曝光后,令大眾印象深刻。

      對(duì)此,小編要科普一下,碳纖維復(fù)合材料只是一個(gè)統(tǒng)稱,是碳纖維與其它材料比如樹(shù)脂結(jié)合使用時(shí)的統(tǒng)稱,至于碳纖維復(fù)合材料到底是不是易燃,關(guān)鍵是要看碳纖維與什么化合物結(jié)合使用。因?yàn)閺脑牧媳旧韥?lái)說(shuō),碳纖維材料的加工溫度都在800℃以上,高強(qiáng)度高模量的碳纖維加工溫度更是高達(dá)2000-3000℃以上,作為腈綸纖維碳化后的單質(zhì),其本身并無(wú)毒性,但是它需要和樹(shù)脂基體及其它固化劑、溶劑、助劑結(jié)合使用,這些樹(shù)脂基體能耐受的溫度并不高,而且多種助劑在燃燒中也可能釋放大量有害物質(zhì)。比如最常見(jiàn)的環(huán)氧樹(shù)脂碳纖維復(fù)合材料,因?yàn)榄h(huán)氧樹(shù)脂具有耐高溫性差、燃點(diǎn)低的缺陷,肯定會(huì)造成這類碳纖維復(fù)合材料是易燃的結(jié)果。

     為了提升碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用安全性,我公司致力于阻燃性碳纖維復(fù)合材料的研發(fā)工作。在此小編強(qiáng)調(diào):所謂的阻燃并不是指材料不可燃,而是要求其在指定溫度的明火下,仍可以保持一定時(shí)間的相應(yīng)強(qiáng)度,其燃燒速度低于制定速度,并且燃燒產(chǎn)物不具毒性。 

      事實(shí)上,限制復(fù)合材料高溫性能的主要因素是基體樹(shù)脂,為使復(fù)合材料具有一定的阻燃性,通常的做法有兩種,一是采用雙馬來(lái)酰胺樹(shù)脂作為基質(zhì)材料,但是這種樹(shù)脂韌性及耐受沖擊性較差,二是在原有的復(fù)合材料中添加相應(yīng)的阻燃劑,目前市場(chǎng)上的阻燃劑種類雖然多,但是每種阻燃劑具體的使用效果和應(yīng)用條件不同,需要考慮到的因素相對(duì)比較復(fù)雜。

      為此,我公司根據(jù)碳纖維實(shí)際應(yīng)用需求,制定出阻燃性碳纖維復(fù)合材料改性的基本要求:首先,阻燃效率高,獲得單位阻燃效能所需的用量少;低毒或基本無(wú)毒,且燃燒時(shí)生成的有毒和腐蝕性氣體量及煙量盡可能少;具有足夠高的熱穩(wěn)定性,在碳纖維復(fù)合材料制品正常的加工溫度下不分解;不至過(guò)多惡化和降低碳纖維材料本身的機(jī)械性能,具有可接受的紫外線穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。


       
      在此前提下,我公司的技術(shù)團(tuán)隊(duì)最終確定適應(yīng)碳纖維材質(zhì)及其應(yīng)用環(huán)境的最佳改性方案,在保持原有的碳纖維復(fù)合材料優(yōu)良性能的前提下,經(jīng)過(guò)阻燃處理的碳纖維復(fù)合材料制品能夠耐受400℃以上的高溫,即便在完全燃燒狀態(tài)下,也僅有極少量的煙霧釋放,保證了制品本身不會(huì)在高溫和火災(zāi)狀態(tài)下對(duì)人的身體以及車體產(chǎn)生二次傷害,客觀上提高了產(chǎn)品的應(yīng)用安全性。

 
      目前該類型的碳纖維復(fù)合材料制品已成功應(yīng)用于汽車、高鐵、地鐵等不同交通車體中,產(chǎn)品順利通過(guò)UL94V-0、德國(guó)DIN5510、英國(guó)BS6853、歐盟EN45545軌道車輛材料防火測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),在阻燃水平方面領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)同行業(yè),同類的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)正向航空、工業(yè)、民用等其它領(lǐng)域滲透。