玻纖增強PA6及阻燃玻纖增強PA6復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產生速率（COP、CO2P）、質量損失速率（MLR）、煙生成速率（SPR）等燃燒過程中的參數。

本文測試并分析了玻纖增強PA6以及阻燃玻纖增強PA6復合材料在錐形量熱測試下的燃燒數據。復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構，延緩了材料的燃燒，但這種支撐結構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的復合材料表現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據，從表中我們可以看出添加阻燃劑后復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”，是通過PHRR與到達PHRR的時間的比值來定義的，該數值反映了材料在燃燒過程中的安全性，由表中數據我們可以看出在添加阻燃機后該數值得到有效降低。通過UL-94、LOI以及錐形量熱測試結果數據我們不難看出AP11是一種應用于玻纖PA6體系的有效阻燃劑。
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