玻纖增強(qiáng)PA6及阻燃玻纖增強(qiáng)PA6復(fù)合材料錐形量熱測(cè)試分析

發(fā)布于2023-08-18 17:31:49 點(diǎn)擊：0

錐形量熱（Cone）是以耗氧原理為基礎(chǔ)的新一代材料燃燒測(cè)試儀器，是目前實(shí)驗(yàn)室條件下模擬實(shí)際火災(zāi)中聚合物燃燒情況的最為可靠的測(cè)試手段。
通過(guò)系統(tǒng)的測(cè)試可以給出包括點(diǎn)燃時(shí)間（TTI）、熱釋放速率（HRR）、總熱釋放（THR）、有效燃燒熱（EHC）、比消光面積（SEA）、CO和CO2產(chǎn)生速率（COP、CO2P）、質(zhì)量損失速率（MLR）、煙生成速率（SPR）等燃燒過(guò)程中的參數(shù)。

本文測(cè)試并分析了玻纖增強(qiáng)PA6以及阻燃玻纖增強(qiáng)PA6復(fù)合材料在錐形量熱測(cè)試下的燃燒數(shù)據(jù)。復(fù)合材料的熱釋放速率曲線（HRR），我們不難看出未阻燃的GF-PA6曲線是典型的玻纖增強(qiáng)材料的HRR曲線，達(dá)到最大熱釋放峰值后熱釋放速率并非急劇降低，這是由于玻纖在材料燃燒過(guò)程中形成骨架類(lèi)的支撐結(jié)構(gòu)，延緩了材料的燃燒，但這種支撐結(jié)構(gòu)不能抵抗長(zhǎng)時(shí)間的火焰，最終材料被燒盡，殘余玻纖。

而添加阻燃劑PA11的復(fù)合材料表現(xiàn)出典型的凝聚相成炭機(jī)理阻燃劑的曲線特點(diǎn)，在燃燒過(guò)程中形成之謎炭層而起到隔絕火焰和氧氣的作用，一方面極大的降低了熱釋放速率，另一方面在這種“小火”下繼續(xù)燃燒，表現(xiàn)為HRR曲線的平緩發(fā)展，最終熄滅，剩余大量有機(jī)無(wú)機(jī)炭層。

材料在錐形量熱測(cè)試后各種典型的數(shù)據(jù)，從表中我們可以看出添加阻燃劑后復(fù)合材料在燃燒過(guò)程中總熱釋放（THR）得到有效降低，另外值得注意的是材料平均有效燃燒熱（Mean EHC）在添加阻燃劑前后變化不大，而平均熱釋放速率（Mean HRR）有所降低，結(jié)合HRR曲線我們可以推斷該阻燃劑的阻燃機(jī)理主要為凝聚相阻燃。

FIGRA在許多文獻(xiàn)報(bào)道中被稱(chēng)為“火焰延指數(shù)”，是通過(guò)PHRR與到達(dá)PHRR的時(shí)間的比值來(lái)定義的，該數(shù)值反映了材料在燃燒過(guò)程中的安全性，由表中數(shù)據(jù)我們可以看出在添加阻燃機(jī)后該數(shù)值得到有效降低。通過(guò)UL-94、LOI以及錐形量熱測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)我們不難看出AP11是一種應(yīng)用于玻纖PA6體系的有效阻燃劑。
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