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KIST研发环保型阻燃碳纤维复合材料

2020-08-03 10:07:35 来源:环球塑化


      上月,韩国科学技术院(KIST)宣布,由Yong chae Jung博士领导的先进复合材料研究所的一个研究小组,研发了一种阻燃碳纤维增强型复合材料(CFRP),该材料由从植物中提取的单宁酸制成,同时该小组还提出了一种环保的材料回收法。


      CFRP是一种含有碳纤维的复合材料,比钢轻4倍,但是强度是钢的10倍,广泛用于航空航天、汽车、造船和体育器材业。从结构上看,CFRP由碳纤维和环氧树脂构成,其功能与钢筋和水泥在混凝土结构中的作用类似。为了达到一定的机械强度,CFRP中碳纤维和环氧树脂必须被牢固地结合在一起。此外,CFRP还必须防火,因为常被用于与日常生活密切相关的应用中,如用作建筑材料。为了让CFRP发挥此类特性,有时需要让其与添加剂合成。


      CFRP具有耐热性,通过添加卤素阻燃剂,就可让其具有防火性能。不过,目前全球都禁止在CFRP中使用卤素,因为此种化学物质在焚烧回收时会产生有毒物质。因此,目前的任务是要利用无毒安全的材料制作出防火的CFRP。


      KIST先进复合材料研究所的首席研究员Jung Yong-chae试图利用一种环保物质——单宁酸,来提升CFRP的机械强度和阻燃性。单宁酸的特点是能够与碳纤维紧密结合,在燃烧时会变成木炭,烧焦的单宁酸会起到屏障的作用,阻止外部的氧气流入。通过利用单宁酸制造环氧树脂,并将其混合到碳纤维中,KIST的研究团队成功研发了一种坚固的阻燃性CFRP。


       与易受热,易因燃产生毒害物质的传统环氧树脂不同,利用单宁酸制成的环氧树脂具有阻燃性,且无需添加剂,意味着焚烧CFRP进行回收时,产生有毒物质这一问题将得到解决。


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