韓國開發新型環保、可回收的阻燃碳纖維復合材料
來源：汽車材料網
碳纖維增強復合材料(CFRP)是一種包含碳纖維和環氧樹脂的復合材料，其重量比鋼輕四倍，但強度卻高十倍，廣泛用于航空航天，汽車，船舶等行業。CFRP的高溫性能較差，之前通過添加鹵素阻燃劑的方式使其具有防火能力，但是這種阻燃劑在焚化回收時會產生有毒物質，在全球范圍內被禁止，因此開發出一種無毒、安全的阻燃劑成為CFRP的研究重點。
近日，韓國科學技術研究院（KIST）宣布，由高級復合材料研究所領導的研究小組使用植物來源的單寧酸開發了阻燃碳纖維增強塑料（CFRP），并提出了一種環保回收的方法。
KIST高級復合材料研究所首席研究員Jung Yong-chae試圖通過使用單寧酸（一種生態友好型物質）提高CFRP的機械剛性和阻燃性。單寧酸與碳纖維牢固結合，燃燒時變成木炭，焦黑的單寧酸可作為阻擋外部氧氣流入的屏障從而實現阻燃。
與傳統的環氧樹脂不同，由單寧酸制成的環氧樹脂具有阻燃性，不需要添加劑。這也意味著焚化CFRP進行回收時將不會有有毒物質產生。另外，由于常規CFRP在燃燒時會降低其環氧樹脂的性能，從而無法完全回收，因此研究小組提出了一種新的回收方法。
通過以超臨界流體狀態（即，溫度和壓力超過設定水平）將CFRP溶解在水中，可以回收超過99%的CFRP而不會降低碳纖維性能。環氧樹脂在溶解時會產生一種稱為“碳點”的物質，該物質可用作電子材料。傳統焚化回收方法會燃燒環氧樹脂，僅留下不完整的碳纖維以進行回收，而這種新的回收方法可以回收復合材料的所有組件。
相關研究人員表示：“我們創造了一種具有廣泛應用范圍的復合材料，與傳統的碳纖維增強塑料相比，其阻燃性、機械剛度和可回收性有了顯著改善。這些改進的材料特性非常重要，它們決定了碳纖維更廣闊的適用范圍。我們將進一步研究這種復合材料的結構，以提高性能，并進一步擴展其應用范圍。”
