摘要:本文通过添加不同配比的阻燃剂氢氧化铝(ATH)和阻燃剂可膨胀石墨(EG)的方法,对碳纤维增强酚醛树脂复合材料(CFPF)进行了阻燃改性,并对其进行了试验研究,考察了改性前后复合材料的阻燃抑烟性能、热降解行为、力学性能和残炭形貌。实验结果表明,两种阻燃剂的加入使材料的阻燃抑烟性能和热稳定性得到明显提升。当ATH、EG的质量比为1:2时,得到的阻燃CFPF-2复合材料的极限氧指数(LOI)增长到68.4%。锥形量热测试表明CFPF-2的热释放速率峰值(pHRR)、总热释放(THR)、总发烟量(TSP)和平均比消光面积(SEAav)与未添加阻燃剂的CFPF-0相比分别下降了49.73%、65.30%、94.89%和94.63%。此外,烟密度测试表明CFPF-2的最大比光密度(Ds,max)下降了93.71%,这说明ATH和EG有着很好的协同阻燃效果,尤其在抑烟方面有着极为显著的效果;热失重分析(TGA)结果表明,CFPF-2的残炭量提高到了13.72%,与CFPF-0的2.70%相比有明显的提升。另外,力学性能测试表明,ATH/EG阻燃体系可以提高CFPF复合材料的拉伸强度和弯曲强度。
文章目录
1 实验
1.1 实验材料
1.2 样品制备
1.2.1 改性树脂的制备
1.2.2 预浸料的制备
1.2.3 复合材料的制备
1.3 测试与表征
1.3.1 力学性能测试
1.3.2 热性能测试
1.3.3 阻燃性能测试
1.3.4 扫描电子显微镜测试
2 结果与讨论
2.1 阻燃性能
2.2 锥形量热测试
2.2.1 热释放特性分析
2.2.2 燃烧特性分析
2.2.3 生烟性能分析
2.3 烟密度测试
2.4 热稳定性
2.5 残炭形貌分析
2.6 力学性能
3 结论