Bối cảnh nghiên cứu và thiết kế thử nghiệm
Vật liệu composite polymer gia cố sợi được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực ô tô, hàng không vũ trụ và quốc phòng do hiệu suất tuyệt vời. Trong lĩnh vực ô tô, loại vật liệu này có yêu cầu cao về hiệu suất chống cháy, nhưng khả năng chống cháy của vật liệu composite gia cố sợi truyền thống thường không đủ để đáp ứng nhu cầu an toàn cháy cao hơn. Để đạt được mục tiêu này, một hệ thống nghiên cứu được công bố trên Fire and Materials đã kiểm tra tác động riêng biệt và hiệp đồng của các hạt micron kẽm borat (Z), nhôm hydroxit (A) và magiê hydroxit (M) đối với tính chất chống cháy và tính chất cơ học của vật liệu composite epoxy được gia cố bằng sợi thủy tinh. Các nghiên cứu đã phát triển một công thức pha trộn đa thành phần với các hạt Z, A và M ngoài hệ thống phụ gia đơn để so sánh hiệu quả của các thành phần đơn với hệ thống đa thành phần. Trong quá trình chuẩn bị vật liệu composite, các chất phụ gia chống cháy được thêm vào ma trận epoxy theo tỷ lệ phần trăm trọng lượng và kết hợp khác nhau, sau đó được cán bằng phương pháp dán tay. Sau đó, mẫu vật liệu composite được kiểm tra cháy ngang và thử nghiệm cơ học uốn và sốc theo tiêu chuẩn quốc tế.
Tính chất cơ học và kết quả kiểm tra chống cháy
Kiểm tra cơ học cho thấy vật liệu composite không được làm đầy (tinh khiết) có độ bền uốn và độ bền va đập cao nhất. Khi hàm lượng phụ gia tăng lên, các hạt có thể được kết hợp bởi bề mặt cao tạo thành điểm tập trung ứng suất, làm cho các tính chất cơ học giảm nhẹ. Các thử nghiệm chống cháy cho thấy xu hướng ngược lại: tăng cường hạt micron làm giảm đáng kể tốc độ cháy ngang. Cụ thể, các mẫu có chứa 20wt.% chất phụ gia chống cháy (20A, 20Z, 20M, 10A10Z và Hybrid2) có tốc độ cháy giảm 41,97%, 47,68%, 12,95%, 35,02% và 23,20% so với vật liệu composite nguyên chất. Nhìn chung, công thức kẽm borat đơn (20Z) có hiệu quả ức chế lửa tốt hơn so với kết hợp hỗn hợp, cung cấp một con đường tối ưu hóa thực tế cho cấu trúc composite ô tô an toàn chống cháy. Mặc dù nghiên cứu này sử dụng vật liệu composite epoxy làm đối tượng, dữ liệu về hiệu ứng ghép đôi của kẽm borat, nhôm hydroxit và magiê hydroxit có giá trị tham khảo đối với thiết kế vật liệu chống cháy trong lĩnh vực xây dựng và cải thiện nhà. Trong các vật liệu xây dựng như hồ sơ PVC, keo dán và sơn xây dựng, khả năng tương thích giao diện của chất độn chống cháy với nhựa ma trận cũng ảnh hưởng đến sự cân bằng cơ học của sản phẩm cuối cùng. Nghiên cứu cho thấy rằng một hệ thống kẽm borat đơn có thể làm giảm tổng lượng phụ gia khi đạt được các mục tiêu chống cháy gần đó, do đó giảm thiểu tổn thất cơ học do sự kết hợp hạt. Ngoài ra, phương pháp thử nghiệm đốt ngang được sử dụng trong nghiên cứu và đánh giá cơ học theo tiêu chuẩn quốc tế cung cấp một khuôn khổ thử nghiệm có thể rút ra để sàng lọc các công thức chống cháy của vật liệu xây dựng. Đối với vật liệu xây dựng ngoài trời cần tính đến tính ổn định thời tiết và tính chống cháy, công thức cũng cần xem xét sự tương tác giữa chất chống oxy hóa, chất ổn định ánh sáng và chất độn chống cháy để tránh suy giảm hiệu suất trong quá trình lão hóa lâu dài. Mặc dù nghiên cứu không đề cập đến thử nghiệm lão hóa thời tiết, nhưng những phát hiện của nó về sự kết hợp hạt và tập trung căng thẳng nhắc nhở trong các sản phẩm như hồ sơ PVC về tác động của quá trình phân tán chất độn đối với hiệu quả của hệ thống ổn định thời tiết. Kết luận nghiên cứu dựa trên hệ thống vật liệu composite epoxy cụ thể và điều kiện thử nghiệm, cần được kiểm tra cẩn thận khi áp dụng ngoại suy cho ma trận polyme và vật liệu xây dựng khác.
Bao quanh hồ sơ PVC, chịu được thời tiết và ổn định, chất chống oxy hóa, chất ổn định ánh sáng, vật liệu xây dựng, công nghiệp hóa chất liên tục quan tâm đến tiến bộ công nghệ trong lĩnh vực này, ổn định xử lý và ứng dụng hạ cánh. Bài viết này dựa trên thông tin nguồn để chỉnh sửa, công thức cụ thể, lựa chọn sản phẩm và kiểm tra hiệu suất xin kết hợp với tư vấn tình hình làm việc thực tế.
Nguồn:Effects of Zinc Borate, Aluminum Hydroxide, and Magnesium Hydroxide on the Flame‐Retardant Performance and Mechanical Properties of Glass Fiber‐Reinforced Epoxy Composites， Do Hợp Nhuận hóa chất chỉnh lý.