Se ha desarrollado un material compuesto reforzado con fibra de carbono retardante de llama. El Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) anunció que un equipo de investigación de su Instituto de Materiales Compuestos Avanzados, encabezado por el Dr. Yong chae Jung utilizó ácido tánico de origen vegetal para desarrollar un plástico reforzado con fibra de carbono retardante de llama (CFRP), y también presentó un método para su reciclaje ecológico.

CFRP, un material compuesto que contiene fibra de carbono, que es aproximadamente cuatro veces más ligero que el acero pero 10 veces más resistente, es ampliamente utilizado en la industria aeroespacial, automotor, construcción naval, e industrias de equipamiento deportivo. Estructuralmente CFRP se compone de fibra de carbono y resina epoxi, que cumplen funciones en este material compuesto similares a las respectivas funciones que desempeñan las varillas de refuerzo y el cemento en las estructuras de hormigón. Para lograr rigidez mecánica, la unión de la fibra de carbono y la resina epoxi en CFRP debe ser fuerte. Es más, CFRP debe ser a prueba de incendios, ya que se utiliza para fines estrechamente relacionados con la vida cotidiana, p.ej., utilizar como material de construcción. Para inducir estos rasgos en CFRP, a veces se sintetiza con aditivos.

Debido a su susceptibilidad al calor, El CFRP se ha hecho a prueba de incendios mediante la adición de un retardante de llama halógeno. Sin embargo, el uso de halógenos en CFRP fue prohibido en todo el mundo, porque genera sustancias tóxicas cuando se incinera para su reciclaje. Como tal, la tarea en cuestión era hacer CFRP retardante de llama con el uso de un no tóxico, material seguro.

Jung Yong-chae, investigador principal del Instituto de Materiales Compuestos Avanzados de KIST, buscó mejorar la rigidez mecánica y el retardo de llama del CFRP con ácido tánico, una sustancia ecológica. Característicamente, el ácido tánico se une fuertemente a la fibra de carbono. También se convierte en carbón cuando se quema. El ácido tánico carbonizado funciona como una barrera que bloquea la entrada de oxígeno externo. Al fabricar resina epoxi a partir de ácido tánico y mezclarla con fibra de carbono, el equipo de investigación de KIST desarrolló con éxito un CFRP que es fuerte e ignífugo.

A diferencia de la resina epoxi convencional que es vulnerable al calor, La resina epoxi hecha de ácido tánico es retardante de llama y no necesita aditivos. Esto significa que las sustancias tóxicas generadas al incinerar CFRP para su reciclaje ya no serían un problema. También, porque el CFRP convencional cuando se quema disminuyó el rendimiento de su resina epoxi, excluyendo el reciclaje completo, el equipo de investigación ideó un nuevo método de reciclaje.

Al disolver CFRP en agua en un estado de fluido supercrítico, es decir, temperatura y presión por encima de un nivel establecido:más del 99% del CFRP podría recuperarse sin reducir el rendimiento de la fibra de carbono. También se encontró que la resina epoxi cuando se disuelve produce una sustancia llamada "puntos de carbono, "que se puede utilizar como material electrónico (Optronics, Sintiendo, Bioimagen, etc.). A diferencia del método de reciclaje por incineración, que quema la resina epoxi dejando solo la fibra de carbono incompleta para ser reciclada, este nuevo método de reciclaje permite el reciclaje de todos los componentes de un material compuesto.

El investigador principal, el Dr. Jung, dijo:"Hemos creado un material compuesto con un rango ampliado de aplicación que es una mejora dramática sobre el plástico reforzado con fibra de carbono convencional en términos de retardancia de llama, rigidez mecánica, y reciclabilidad. Estos rasgos mejorados son significativos porque determinan el rango de aplicación de dicho material compuesto ". Añadió, "Revisaremos la estructura de este material compuesto para lograr propiedades aún más mejoradas y para ampliar aún más el rango de su aplicación".