7580

مطالعه و بررسي تاثير افزودن پودرهاي تاخيرانداز شعله )آلومينيم هيدروكسيد و پودرهاي نيتروژن-فسفر( بر مقاومت در برابر آتش قطعات كامپوزيتي پلي استر-الياف شيشه

كارشناسي

مهندسي مواد و متالورژي- گرايش هاي متالورژي صنعتي و طراحي مواد

1400

دكتر عليرضا خاوندي-دكتر حميدرضا كوهدار

1400/09/02

مهندسي مواد و متالورژي

Study and investigation of the effect of adding flame retardant powders (ATH and N-P base) on the fire resistance of glass reinforced polyester

امروزه كاربردهاي كامپوزيت هاي پليمري تقويت شده با الياف روز به روز در حال گسترش است. از صنايع خودرو و ساختمان گرفته، تا صنايع بسيار پيشرفته مانند صنعت هوافضا و پزشكي پيش رفته است، اما در كنار كاربرد گسترده و خواص مكانيكي و شيميايي بسيار عالي، اشتعال پذيري اين مواد در صنعت باعث ايجاد مشكلاتي شده است و دانشمندان در تلاشند كه با افزودن مواد ضد آتش، مقاومت كامپوزيت ها را به آتش افرايش دهند. در اين پژوهش تاثير ماده ضد آتش آلومينيم تري هيدرات (آلومينيم هيدروكسيد) و همچنين ماده ضد آتش بر پايه فسفر-نيتروژن بر مقاومت به آتش مواد كامپوزيتي تقويت شده با الياف شيشه از طريق آزمون هاي 94-UL و شاخص اكسيژن و همچنين دو آزمون ميداني مورد بررسي قرار گرفت. علاوه بر اين، خواص مكانيكي كامپوزيت ها نيز بررسي گرديد تا تاثير افزودن پودرهاي ضد آتش به رزين پلي استر بر سختي و استحكام كششي كامپوزيت پليمري مشخص شود. نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه ماده ضد آتش بر پايه فسفر-نيتروژن عملكرد بسيار عالي در مقاوم كردن كامپوزيت ها به آتش دارد و همچنين نسبت به ماده ضد آتش آلومينيم تريه يدرات موفق تر است، هرچند ماده ي آلومينيم تري هيدرات (آلومينيم هيدروكسيد) نيز اشتعال پذيري كامپوزيت را كاهش مي دهد. تمامي نمونه ها به جز نمونه شاهد موفق به كسب گريد 0-V در آزمون 94-UL شدند كه بدين معناست كه نمونه ها خاصيت خود خاموش شونده دارند . بهترين و اقتصادي ترين نمونه نيز در آزمون شاخص حد اكسيژن مولكولي عملكرد بسيار خوبي داشت و شاخص اكسيژن 30.62 درصد را كسب كرد كه در مقايسه با نمونه شاهد كه شاخص حد اكسيژن مولكولي آن 23.71 درصد گزارش شد، بسيار بهبود يافته است. در مورد خواص مكانيكي نيز ميتوان نتيجه گرفت افزودن مواد بازدارنده ي شعله استحكام كششي و درصد ازدياد طول كامپوزيت پلي استر/الياف شيشه را به مقدار ناچيزي كاهش مي دهد، و در اين ميان ماده ي فسفر-نيتروژن كمتر از آلومينيم هيدروكسيد باعث افت خواص مكانيكي مي شود و در مورد سختي سطحي نمونه ها نيز مي توان نتيجه گرفت كه افزودن مواد بازدارنده ي شعله تاثير چشمگيري در سختي كامپوزيت ها ايجاد نمي كند چرا كه تمامي نمونه ها سختي اي بين 34.2 تا 36.6 داشتند كه ميزان سختي تابعي از درصد مواد بازدارنده ي شعله نبود.

كامپوزيت پلي استر/الياف شيشه-مواد بازدارنده ي شعله-اشتعال پذيري-خواص مكانيكي