目前常见的热固性碳纤维复合材料已经具备了轻质和高强度的优点,但它也存在不可忽视的缺点,如耐高温性能不足、点火点较低等。因此热固性碳纤维复合材料的使用还是会受到不少限制。如果有方法可能让它具备可靠的阻燃型,是否会使得碳纤维复合材料具有更大的应用价值呢?
 
碳纤维复合材料阻燃性应用价值讨论
 
碳纤维复合材料阻燃性应用价值讨论
 
碳纤维复合材料应用在高铁、汽车、地铁等交通工具上时,可能会碰到多种特殊情况,如碰撞、摩擦和火灾等,其中火灾对于人生安全的危害极大。如果交通工具自身具备一定的阻燃型,同时材料燃烧后不释放有毒气体和烟雾,对于交通事故的救治可以起到关键性的作用。
 
目前普遍使用的环氧树脂基碳纤维复合材料,在阻燃型上有所缺失,不适合用来制造交通工具的结构体,那是否可以选择其他树脂基体的碳纤维复合材料呢?
 
碳纤维复合材料具备阻燃型的可行性方法
 
1、更换树脂基体:更换耐高温和具备阻燃性的树脂基地的确解决问题,双马来树脂虽然属于热固性树脂,但是它却具备了一定的阻燃性,但双马来树脂自身的韧性和抗冲击性表现较差,不能为了提高阻燃性而丢失了强度,我们需要将目光放在其他的树脂基体上。
 
热塑性聚苯硫醚树脂具备较好的耐高温特性和阻燃特性,经过碳纤维增强之后,同时还保留了轻质和高强度的性能,是阻燃性碳纤维复合材料的优质选择。
 
2、添加阻燃剂:更换阻燃性树脂基体的方法虽然效果更好,但是生产制备难度很大,目前国内能够批量制备热塑性碳纤维聚苯硫醚复合材料的厂家不多。想要给碳纤维复合材料增加阻燃性,还可以换个思路,添加一些阻燃剂。
 
连续碳纤维增强热塑性聚酰亚胺(CF/TPI)单向带
 
添加型阻燃剂是通过机械混合方法加入到聚合物中,使聚合物具有阻燃性的。目前添加型阻燃剂主要有有机阻燃剂、无机阻燃剂、卤系阻燃剂和非卤。阻燃剂的添加需要严格控制分量,不能为了阻燃,而降低碳纤维复合材料的综合性能。
 
提醒:阻燃不代表不能点燃,如果暴露在明火的时间较长,阻燃性碳纤维复合材料同样会发生燃烧。目前我们国内新一代的高铁“复兴号”上就使用了带阻燃性的碳纤维复合材料,最大程度的提高乘客在高铁车厢内的安全。