一种优异的二维阻燃剂:几层黑

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 消防安全工程 消防安全工程

背景情况:

• 阻燃剂对于保护生命和财产免受火灾至关重要.
• 基于的阻燃剂是化合物的有希望的替代品,因为它们的毒性较低,效率更高.
• 二维黑是一种新兴材料,具有潜在的阻燃应用.

研究的目的:

• 为了比较少数层黑 (FLBP) 与传统阻燃剂的阻燃性能.
• 评估FLBP作为纤维素和多烯二模型材料中的添加剂.
• 阐明FLBP超级阻燃性背后的机制.

主要方法:

• 对FLBP,红色纳米颗粒和三酸作为阻燃剂的比较分析.
• 在纤维素和聚烯二烯模型系统中测试阻燃效率.
• 使用热重力测量分析 (TGA) 和燃烧度测量来描述燃烧行为.
• 对炭层形态和化学成分的分析.

主要成果:

• 在纤维素中,FLBP的阻燃效率显著高于纤维素,其自灭性能大约是红色纳米粒子和三酸的1.8至4.4倍.
• 与其他添加剂相比,用FLBP处理的纤维素形成了一个更连续,更光滑的炭层,其残留量增加了 (10-14 wt%).
• 与红色纳米粒子 (-381.3 kJ mol-1) 相比,FLBP显示了较低的燃烧变化 (-127.1 kJ mol-1).

结论:

• 少数层的黑显示出特殊的阻燃能力,特别是在纤维素基材料中.
• FLBP的优越性能归因于其二维结构和固有的热特性,这些特性有效地抑制了燃烧反应.
• FLBP是一种非常有前途的下一代阻燃剂,有可能在消防安全领域得到广泛应用.