不同阻燃剂对天然纤维织物增强聚合物复合材料的热稳定性、火灾性能和机械性能研究

本研究中，使用不同质量含量的聚磷酸铵（APP）和氢氧化铝（ALH）作为植物基天然亚麻织物增强聚合物（FFRP）复合材料的阻燃剂（FR）。通过热重分析（TGA）、限制氧指数（LOI）以及美国保险商实验室（UL）-94水平和垂直测试，评估这些FR处理的有效性。进行平面样品拉伸测试以评估FR处理对FFRP复合材料机械性能的影响。对于这两种阻燃剂，结果显示随着FR含量的增加，复合材料的热分解温度和LOI值均有所上升。在UL-94垂直测试中，含20%和30% APP（即环氧树脂基体质量含量）的FFRP复合材料在去除火焰后分别在30秒和10秒内自熄，没有任何燃烧液滴。然而，机械拉伸测试显示，APP处理的FFRP复合材料的弹性模量和强度分别降低了多达24%和18%。扫描电子显微镜（SEM）形态学检查显示，亚麻纤维表面有效涂覆了FR，改善了处理复合材料的阻燃性能。