关于刚性聚氨泡与酸功能化石墨烯氧化物阻燃性的研究
Xuan Zhou1, Feng Jiang2, Zhiyu Hu2
1Hebei Key Laboratory of Hazardous Chemicals Safety and Control Technology, School of Chemical Safety, North China Institute of Science and Technology, Sanhe 065201, China.
Molecules (Basel, Switzerland)
|September 9, 2023
概括
植物酸功能化石墨氧化物增强了刚性聚氨泡复合材料中的阻燃性. 这种材料显示出更好的耐火性和机械性能,提供了更安全的替代品.
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:
- 刚性聚氨泡 (RPUF) 广泛使用,但在消防安全方面面临挑战.
- 为RPUF开发有效的阻燃系统对于提高各种应用中的安全至关重要.
- 植物酸 (PA) 功能化石墨氧化物 (PA-GO) 提出了一种改善材料性能的新方法.
研究的目的:
- 研究PA-GO在RPUF复合材料中的协同阻燃效应.
- 评估PA-GO对RPUF的热稳定性,燃烧行为和机械性能的影响.
- 探索PA-GO作为增强RPUF消防安全的添加剂的潜力.
主要方法:
- 制备包含PA-GO,聚 (酸) (APP) 和可扩展石墨 (EG) 的RPUF复合材料.
- 使用热重力测量分析 (TGA),限制氧指数 (LOI) 测试,UL-94垂直燃烧测试和圆热量测试进行表征.
- 通过使用扫描电子显微镜 (SEM) 进行通用拉力测试和微结构分析来评估机械性能.
主要成果:
- 在RPUF矩阵中,在PA-GO和色阻燃剂 (IFR) 之间观察到显著的协同阻燃效应.
- 添加0.3%重量的PA-GO将LOI提高到26.5% (从25.7%) 并将UL-94评级从V-2提高到V-0.
- 峰值热释放率 (PHRR) 和总热释放率 (THR) 分别减少了28.5%和22.2%,煤炭产量增加,煤炭层完整性得到改善.
- 机械性能退化明显得到缓解.
结论:
- 作为RPUF的有效阻燃剂添加剂,PA-GO与IFR具有协同效应.
- 纳入PA-GO可显著提高RPUF复合材料的消防安全性能,而不会对机械性能产生重大损害.
- PA-GO显示出开发先进,更安全的RPUF材料的前景,具有更好的耐火性.
