Influencia de la fibra de carbono en el comportamiento en la combustión, la estabilidad térmica y las propiedades mecánicas de los compuestos de copolímero de acetato de etilen-vinilo (EVA) y óxido de 9,10-dihidro-9-oxa-10-fosfenantreno-10 (DOPO)

• Xian Wang ^[1] ; Junyi Dai ^[2] ; Tianqing Xing ^[1] ; Jinlong Zhuo ^[3]
  1. [1] Dep. of Life Science and Engineering. Univ. Jining. Shandong. China
  2. [2] Dep of Chemistry and Chemical Engineering. Univ. Jining. Shandong. China
  3. [3] Dep of Chemistry and Chemical Engineering/ Safety Engineering Technology Center. Univ of Jining. Shandong. China

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• Localización: Revista DYNA, ISSN-e 0012-7361, ISSN 0012-7361, Vol. 96, Nº 3, 2021 (Ejemplar dedicado a: Aplicación de la ciencia de datos a la Ciberseguridad Industrial), págs. 302-308
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Influence of carbon fiber on the combustion behavior, thermal stability and mechanical properties of ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) and 9'10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO) composites
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  • El copolímero de etileno-acetato de vinilo (EVA) se utiliza ampliamente debido a su buena procesabilidad, baja densidad y resistencia a las bajas temperaturas. Sin embargo, se quema con facilidad y tiene varias desventajas, como una alta tasa de liberación de calor y goteo de la masa fundida, y emite grandes cantidades de gases nocivos y tóxicos. Estas desventajas limitan en gran medida la aplicación del EVA en el campo del alambre y el cable. En este estudio, se preparan una serie de compuestos de fibra de carbono (CF)/9,10-dihidro-9-oxa-10-fosfenantreno-10-óxido (DOPO)/EVA a través de compuestos fundidos para mejorar la resistencia a la llama y las propiedades mecánicas del EVA. La resistencia a la llama, la estabilidad térmica y las propiedades mecánicas de los compuestos se estudian mediante experimentos de calorímetro de combustión a microescala, pruebas de calorímetro de cono, análisis termogravimétrico, cámara digital y mediciones de tracción. Los resultados indican que, entre las seis muestras, el compuesto EVA-5 con 4,0 % en peso de CF, 16,0 % en peso de DOPO y 80 % en peso de EVA tiene el mayor valor de índice de oxígeno limitante (25,1 %) y alcanza el nivel V-1 de la prueba Underwriters Laboratory-94. En comparación con el EVA puro, el índice de liberación de calor máximo del compuesto EVA-5 se ha reducido en un 30,2% y un 47,7%. Además, la liberación total de calor del EVA-5 se reduce en un 17,0% y un 34,8% en relación con la del EVA puro. Los datos del análisis termogravimétrico muestran que la estabilidad térmica del CF/DOPO/EVA mejora con el aumento de la carga de CF. Además, los valores de resistencia a la tracción y alargamiento a la rotura del EVA-5 son de 13,99 Mpa y 1142,5%, respectivamente, lo que indica que este material puede mantener buenas propiedades mecánicas. El CF no sólo mejora las propiedades de tracción del EVA, sino que también actúa como esqueleto durante la combustión. Esta acción podría aumentar la resistencia de la capa de carbono y potenciar el efecto ignífugo del DOPO. El CF y el DOPO tienen un efecto sinérgico que podría mejorar la retardancia de la llama, la estabilidad térmica y las propiedades mecánicas de los compuestos de EVA. Este trabajo proporciona una base teórica para la preparación y producción de materiales compuestos de CF/DOPO/EVA con un buen rendimiento integral.