提高聚乳酸/聚乙烯复合材料的阻燃和电磁干扰屏蔽性能,使用催化性伊米达改性CNT和聚酸
Zhenfeng Wang1, Tong Yan1, Yifei Gao1
1Department of Polymer Science and Engineering, School of Chemistry and Chemical Engineering, Anhui Key Laboratory of Advanced Functional Materials and Devices, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China.
International journal of biological macromolecules
|January 13, 2024
概括
这项研究增强了使用改性碳纳米管和聚酸在聚乳酸/聚烯酸复合材料中的阻燃性和电磁干扰屏蔽. 由此产生的材料为先进的塑料应用提供了更好的安全性和导电性.
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
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 聚乳酸 (PLA) 和聚烯酸 (PCL) 是可生物降解的聚合物,在阻燃性和电磁干扰 (EMI) 屏蔽方面具有限制.
- 提高这些特性对于扩大它们在保护性和电子材料中的应用至关重要.
研究的目的:
- 为了提高PLA/PCL复合材料的阻燃和EMI屏蔽性能.
- 为了研究imidazolium功能化聚氨 (IPU) 改性多壁碳纳米管 (CNTs) 和聚酸盐 (APP) 的协同效应.
主要方法:
- 合成了IPU修改的CNTs,并将它们与APP合并到PLA/PCL矩阵中.
- 使用限制氧指数 (LOI) 和UL-94测试评估的阻燃性.
- 通过测量峰值热释放率 (pHRR) 和总热释放率 (THR) 来评估热性能.
- 测量电导率和EMI屏蔽效率 (SE).
主要成果:
- 聚烯/PCL/10APP/8CNT/1.6IPU复合材料实现了30.3%的LOI,并在UL-94测试中通过了V-0评级.
- pHRR和THR分别降低了39.1%和15.8%,与没有修改的CNTs的复合物相比.
- 复合材料表现出增强的电导率和33.9dB的EMI SE.
- IPU的修改改善了CNT的分散,并促进了焦炭形成,有助于增强火焰阻燃性.
结论:
- 经IPU修改的CNTs和APP的组合显著提高了PLA/PCL复合材料的阻燃性和EMI屏蔽.
- 协同效应包括催化烧焦,屏障特性和改进的导电网络形成.
- 这些先进的复合材料显示出下一代可持续和保护性塑料应用的前景.
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