防火玻璃纤维增强的环氧树脂与含的生物基佐和石墨烯
Stanislav Trubachev1, Alexander Paletsky1, Egor Sosnin1,2
1Voevodsky Institute of Chemical Kinetics and Combustion, 630090 Novosibirsk, Russia.
Polymers
|August 29, 2024
概括
在玻璃纤维增强环氧树脂 (GFRER) 中添加卡达诺基含的氧化单体 (CBz) 和石墨烯可以增强阻燃性并改善机械性能. 这些添加剂改变了热分解,减少了有害气体的释放.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 消防安全工程 消防安全工程
背景情况:
- 玻璃纤维增强环氧树脂 (GFRER) 广泛使用,但面临着易燃性方面的挑战.
- 开发有效的阻燃材料对于安全性和性能至关重要.
- 新型添加剂,如氧单体和石墨烯,提供了潜在的解决方案.
研究的目的:
- 为了研究基于卡达诺的含的氧化单体 (CBz) 和石墨烯对GFRER的可燃性和热分解的影响.
- 评估CBz和石墨烯对材料性能的联合影响.
- 了解火焰阻燃性和热降解的机制.
主要方法:
- 制备GFRER复合材料,其CBz和石墨烯含量各不相同 (最多可达20%).
- 可燃性测试包括限制氧指数 (LOI) 和UL-94 HB测试.
- 拉力机械性能测试.
- 微分质谱热分析 (DMSTA) 用于分析热分解产物.
主要成果:
- 添加CBz,单独或与石墨烯一起,增加了LOI并实现了自灭特性 (UL-94 HB).
- 阻燃性GFRER样品表现出更好的拉力力学性能.
- CBz促进了高分子量产品的冷凝阶段分解,并减少了低分子量产品的气相释放.
- 石墨烯的添加增加了高分子质量峰值在热分解中的相对强度.
结论:
- CBz和石墨烯是GFRER的有效阻燃剂,提高了安全性和机械性能.
- 这些添加剂改变了热分解路径,有助于降低易燃性.
- CBz和石墨烯的组合在改善材料性能方面表现出协同效应.


