碳纖維復(fù)合材料阻燃性是否具有應(yīng)用價(jià)值?
目前常見的熱固性碳纖維復(fù)合材料已經(jīng)具備了輕質(zhì)和高強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn),但它也存在不可忽視的缺點(diǎn),如耐高溫性能不足、點(diǎn)火點(diǎn)較低等。因此熱固性碳纖維復(fù)合材料的使用還是會(huì)受到不少限制。如果有方法可能讓它具備可靠的阻燃型,是否會(huì)使得碳纖維復(fù)合材料具有更大的應(yīng)用價(jià)值呢?
碳纖維復(fù)合材料阻燃性應(yīng)用價(jià)值討論
碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用在高鐵、汽車、地鐵等交通工具上時(shí),可能會(huì)碰到多種特殊情況,如碰撞、摩擦和火災(zāi)等,其中火災(zāi)對(duì)于人生安全的危害極大。如果交通工具自身具備一定的阻燃型,同時(shí)材料燃燒后不釋放有毒氣體和煙霧,對(duì)于交通事故的救治可以起到關(guān)鍵性的作用。
目前普遍使用的環(huán)氧樹脂基碳纖維復(fù)合材料,在阻燃型上有所缺失,不適合用來制造交通工具的結(jié)構(gòu)體,那是否可以選擇其他樹脂基體的碳纖維復(fù)合材料呢?
碳纖維復(fù)合材料具備阻燃型的可行性方法
1、更換樹脂基體:更換耐高溫和具備阻燃性的樹脂基地的確解決問題,雙馬來樹脂雖然屬于熱固性樹脂,但是它卻具備了一定的阻燃性,但雙馬來樹脂自身的韌性和抗沖擊性表現(xiàn)較差,不能為了提高阻燃性而丟失了強(qiáng)度,我們需要將目光放在其他的樹脂基體上。
熱塑性聚苯硫醚樹脂具備較好的耐高溫特性和阻燃特性,經(jīng)過碳纖維增強(qiáng)之后,同時(shí)還保留了輕質(zhì)和高強(qiáng)度的性能,是阻燃性碳纖維復(fù)合材料的優(yōu)質(zhì)選擇。
2、添加阻燃劑:更換阻燃性樹脂基體的方法雖然效果更好,但是生產(chǎn)制備難度很大,目前國內(nèi)能夠批量制備熱塑性碳纖維聚苯硫醚復(fù)合材料的廠家不多。想要給碳纖維復(fù)合材料增加阻燃性,還可以換個(gè)思路,添加一些阻燃劑。
添加型阻燃劑是通過機(jī)械混合方法加入到聚合物中,使聚合物具有阻燃性的。目前添加型阻燃劑主要有有機(jī)阻燃劑、無機(jī)阻燃劑、鹵系阻燃劑和非鹵。阻燃劑的添加需要嚴(yán)格控制分量,不能為了阻燃,而降低碳纖維復(fù)合材料的綜合性能。
提醒:阻燃不代表不能點(diǎn)燃,如果暴露在明火的時(shí)間較長,阻燃性碳纖維復(fù)合材料同樣會(huì)發(fā)生燃燒。目前我們國內(nèi)新一代的高鐵“復(fù)興號(hào)”上就使用了帶阻燃性的碳纖維復(fù)合材料,最大程度的提高乘客在高鐵車廂內(nèi)的安全。