Tin Khoa học Công nghệ quốc tế

NHỰA CÁC BON MỚI THÂN THIỆN VỚI MÔI TRƯỜNG, CHỐNG CHÁY LÀ LÝ TƯỞNG ĐỂ TÁI CHẾ

07/12/2020 | 0
Vật liệu composite không độc hại, chống cháy dựa trên epoxy sinh học được làm từ axit tannic có nguồn gốc thực vật. Tái chế 99% thân thiện với môi trường trong vòng vài chục phút chỉ bằng cách hòa tan trong nước.

Vật liệu composite không độc hại, chống cháy dựa trên epoxy sinh học được làm từ axit tannic có nguồn gốc thực vật. Tái chế 99% thân thiện với môi trường trong vòng vài chục phút chỉ bằng cách hòa tan trong nước.

Vật liệu composite cốt sợi các bon chống cháy đã được phát triển. Viện Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc (KIST) đã thông báo rằng một nhóm nghiên cứu từ Viện Vật liệu composite tiên tiến, do Tiến sĩ Yong chae Jung đứng đầu đã sử dụng axit tannic có nguồn gốc thực vật để phát triển một loại nhựa gia cố bằng sợi các bon chống cháy (CFRP).

CFRP, một vật liệu tổng hợp có chứa sợi các bon, nhẹ hơn thép khoảng 4 lần nhưng bền hơn 10 lần, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, ô tô, đóng tàu và thiết bị thể thao. Về mặt cấu trúc, CFRP được tạo thành từ sợi các bon và nhựa epoxy. CFRP phục vụ các chức năng trong vật liệu composite này tương tự như các vai trò tương ứng của thanh cốt thép và xi măng trong kết cấu bê tông. Để đạt được độ cứng cơ học, liên kết của sợi các bon và nhựa epoxy trong CFRP phải bền. Hơn nữa, CFRP phải an toàn về cháy nổ vì nó được sử dụng cho các mục đích liên quan chặt chẽ đến cuộc sống hàng ngày, ví dụ: sử dụng làm vật liệu xây dựng. Để tạo ra những đặc điểm này trong CFRP, đôi khi nó được tổng hợp với các chất phụ gia.

Do tính nhạy cảm với nhiệt, CFRP đã được chế tạo an toàn với lửa bằng cách thêm chất chống cháy halogen. Tuy nhiên, việc sử dụng halogen trong CFRP đã bị cấm trên toàn thế giới, vì nó tạo ra các chất độc hại khi đốt để tái chế. Do đó, nhiệm vụ trước mắt là tạo ra chất chống cháy CFRP bằng việc sử dụng vật liệu an toàn, không độc hại.

Jung Yong-chae, trưởng nhóm nghiên cứu tại Viện vật liệu tổng hợp tiên tiến của KIST, đã tìm cách cải thiện độ cứng cơ học và khả năng chống cháy của CFRP bằng axit tannic, một chất thân thiện với môi trường. Axit tannic liên kết mạnh mẽ với sợi các bon. Nó cũng biến thành than khi bị đốt cháy. Axit tannic có chức năng như một rào cản ngăn chặn dòng oxy bên ngoài vào. Bằng cách sản xuất nhựa epoxy từ axit tannic và trộn nó vào sợi các bon, nhóm nghiên cứu KIST đã phát triển thành công CFRP bền và chống cháy.

Không giống như nhựa epoxy thông thường dễ bị tác động bởi nhiệt, nhựa epoxy được làm từ axit tannic là chất chống cháy và không cần phụ gia. Điều này có nghĩa là các chất độc hại sinh ra khi đốt CFRP để tái chế sẽ không còn là vấn đề. Ngoài ra, vì CFRP thông thường khi bị đốt cháy làm giảm hiệu suất của nhựa epoxy, loại trừ khả năng tái chế hoàn toàn, nhóm nghiên cứu đã đưa ra một phương pháp tái chế mới.

Bằng cách hòa tan CFRP trong nước ở trạng thái chất lỏng siêu tới hạn - tức là nhiệt độ và áp suất trên một mức đã đặt - có thể thu hồi hơn 99% CFRP mà không làm giảm hiệu suất của sợi các bon. Không giống như phương pháp tái chế bằng cách đốt cháy, đốt cháy nhựa epoxy chỉ để lại sợi carbon không hoàn chỉnh được tái chế, phương pháp tái chế mới này cho phép tái chế tất cả các thành phần của vật liệu composite.

NTHIEN.HTQT

Nguồn dịch và biên tập: https://scitechdaily.com/new-eco-friendly-flame-retardant-carbon-plastic-is-ideal-for-recycling/