阻燃環(huán)氧板是以環(huán)氧樹脂為基材,通過添加阻燃劑或采用阻燃性樹脂,并經(jīng)玻璃纖維布增強熱壓成型,達到特定阻燃等級(如UL94 V-0級)的復合材料板材。以下從定義、核心特性、阻燃原理、應用場景四個方面進行詳細說明:
一、定義
阻燃環(huán)氧板是以環(huán)氧樹脂為基材,通過添加阻燃劑或采用阻燃性樹脂,并經(jīng)玻璃纖維布增強熱壓成型的復合材料板材。其核心特性在于具備普通環(huán)氧板的絕緣、耐熱、機械強度等性能的同時,還滿足特定阻燃等級要求(如UL94 V-0級),能在燃燒時有效抑制火焰蔓延。
二、核心特性
阻燃性能
通過添加磷系、氮系或無機阻燃劑,或采用阻燃性環(huán)氧樹脂,使材料在燃燒時形成致密碳化層,隔絕氧氣并延緩熱量傳遞。例如,采用磷系阻燃劑的環(huán)氧板在燃燒時會生成不燃的磷酸液態(tài)膜,進一步脫水炭化形成碳層,顯著降低燃燒速度。
耐熱性
可長期在130℃環(huán)境下穩(wěn)定工作,短期耐溫可達180℃甚至更高(如G10環(huán)氧板短時耐溫288℃),滿足高溫工況需求。
機械性能
垂直層向彎曲強度常態(tài)下≥340MPa,壓縮強度≥350MPa,抗沖擊強度≥33KJ/m²,能承受機械應力而不變形。
電氣性能
體積電阻率高達10¹? Ω·cm以上,介電性能穩(wěn)定,浸水后仍能保持優(yōu)異絕緣性,適用于高壓電氣環(huán)境。
三、阻燃原理
阻燃環(huán)氧板通過以下機制實現(xiàn)阻燃:
碳化層形成
燃燒時,阻燃劑分解生成不燃氣體(如CO?、NH?)稀釋氧氣,同時形成致密碳化層覆蓋材料表面,隔絕氧氣和熱量傳遞。
自由基捕獲
磷系阻燃劑在燃燒區(qū)捕獲活性自由基(如·OH、·O),中斷燃燒鏈式反應,降低燃燒速率。
協(xié)同效應
部分阻燃體系通過多種機制協(xié)同作用,如磷-氮協(xié)同阻燃劑可同時發(fā)揮碳化層形成和自由基捕獲作用,顯著提升阻燃效率。
四、應用場景
電子電器領域
作為開關、FPC補強板、碳膜印刷電路板、變壓器絕緣板等絕緣結構件,防止電氣火災。例如,在配電箱中,阻燃環(huán)氧板可有效阻止電弧引發(fā)的燃燒蔓延。
新能源汽車與儲能領域
用于電池Pack中的電芯間隔板、頂部防護層等,阻斷熱失控鏈式反應。實驗表明,采用4mm阻燃環(huán)氧板的電池模組,熱失控擴展時間可延長至無隔板時的5.6倍。
軌道交通與航空航天領域
作為動車、飛機等設備的絕緣板和結構件,滿足輕量化與防火雙重需求。例如,G10環(huán)氧板因阻燃等級UL94 V-0,被廣泛應用于飛機內(nèi)飾和電氣系統(tǒng)。
工業(yè)設備領域
用于電機絕緣件、研磨齒輪、模具治具等,在潮濕或高溫環(huán)境下保持性能穩(wěn)定。例如,3240環(huán)氧板因耐溫120-130℃、耐壓10kV,被廣泛用于B級電機絕緣。