玻纖增強PA6及阻燃玻纖增強PA6復(fù)合材料錐形量熱測試分析

發(fā)布于2023-08-18 17:31:49 點擊：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試儀器，是目前實驗室條件下模擬實際火災(zāi)中聚合物燃燒情況的最為可靠的測試手段。
通過系統(tǒng)的測試可以給出包括點燃時間（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）等燃燒過程中的參數(shù)。

本文測試并分析了玻纖增強PA6以及阻燃玻纖增強PA6復(fù)合材料在錐形量熱測試下的燃燒數(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材料的HRR曲線，達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程中形成骨架類的支撐結(jié)構(gòu)，延緩了材料的燃燒，但這種支撐結(jié)構(gòu)不能抵抗長時間的火焰，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理阻燃劑的曲線特點，在燃燒過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，剩余大量有機無機炭層。

材料在錐形量熱測試后各種典型的數(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理主要為凝聚相阻燃。

FIGRA在許多文獻報道中被稱為“火焰延指數(shù)”，是通過PHRR與到達PHRR的時間的比值來定義的，該數(shù)值反映了材料在燃燒過程中的安全性，由表中數(shù)據(jù)我們可以看出在添加阻燃機后該數(shù)值得到有效降低。通過UL-94、LOI以及錐形量熱測試結(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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