科学家开发出环保阻燃的碳塑料,非常适合回收利用
发布时间:2020-06-26 13:43:42点击量:
韩国科学技术研究所(KIST)宣布,其高级复合材料研究所的一个研究小组使用植物来源的单宁酸开发了一种阻燃碳纤维增强塑料(CFRP),并提出了一种环保回收方法。
单宁酸是自然界中丰富的物质,是一种通常由植物合成的多酚。
CFRP是一种含有碳纤维的复合材料,碳纤维比钢轻4倍,但强度却是钢的10倍。它广泛应用于航空航天、汽车、造船和运动器材行业。在结构上,CFRP由碳纤维和环氧树脂组成,它们在这种复合材料中的作用类似于钢筋和水泥在混凝土结构中所起的作用。为了实现机械刚性,碳纤维和环氧树脂在CFRP的结合必须很牢固。此外,CFRP必须防火,因为它用于与日常生活密切相关的目的,例如用作建筑材料。为了在CFRP诱导这些性状,有时它是用添加剂合成的。
由于其对热的敏感性,CFRP通过添加卤素阻燃剂而变得防火。然而,卤素在CFRP的使用在世界范围内被禁止,因为它在焚化回收时会产生有毒物质。因此,当前的任务是使用无毒、安全的材料制作CFRP阻燃剂。
KIST高级复合材料研究所的研究人员试图用单宁酸(一种环保物质)来改善CFRP的机械刚性和阻燃性。单宁酸的特点是与碳纤维紧密结合。它燃烧时也会变成木炭。烧焦的单宁酸起着阻挡外部氧气流入的屏障作用。通过用单宁酸制造环氧树脂并将其混合到碳纤维中,科学研究院的研究团队成功地开发出了一种强而阻燃的CFRP。