植物酸和聚乙烯胺在纤维素微纤维上对绝缘和耐火泡的单复合
Yeling Zhu1, Isabella Therrien2, Zhangmin Wan3
1Sustainable Functional Biomaterials Laboratory, Bioproducts Institute and Department of Wood Science, University of British Columbia, Vancouver, BC V6T 1Z4, Canada; Biobased Colloids and Materials, Bioproducts Institute, Department of Chemical and Biological Engineering, Department of Chemistry and Department of Wood Science, University of British Columbia, Vancouver, BC V6T 1Z4, Canada.
International journal of biological macromolecules
|July 3, 2024
概括
这项研究开发了耐火的生物基泡,使用纤维纤维纤维微纤维和阻燃复合物. 新的复合泡为可持续的绝缘应用提供了更好的机械强度和自灭特性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物材料工程 生物材料工程
- 可持续化学 可持续化学
背景情况:
- 生物基材料提供可持续的替代品,但在结构应用中往往缺乏耐火性.
- 细胞纤维纤维素复合材料对隔热有希望,但需要加强消防安全.
- 为生物基泡开发有效的阻燃策略对于其广泛采用至关重要.
研究的目的:
- 开发一种单一的策略,用于制造耐火的细胞性纤维素复合材料.
- 研究将含和的阻燃复合物集成到纤维素微纤维上.
- 评估由此产生的复合泡的耐火性,机械性质和绝热性.
主要方法:
- 一种使用 phytic 酸 (PA) 和聚乙烯胺 (PEI) 在木纤维素微纤维 (MF-CTMP) 上的一复合策略.
- 使用pH触发组件在基板上形成PA-PEI复合体.
- 通过脱水和烤箱干燥,将改性基质转化为细胞泡.
- 描述耐火性 (氧气指数,自灭),机械性能 (模块) 和导热性.
主要成果:
- 通过单一步的pH触发过程,PA-PEI复合物成功地集成到MF-CTMP中.
- 复合泡表现出显著增强的机械性能,包括增加的扬斯,特异性压缩和曲模块.
- 这些泡具有出色的耐火性,高氧指数 (高达40.8%) 和自灭行为.
- 导热率略有增加,但与未经修改的泡相比,整体性能明显改善.
结论:
- 开发的单方法有效地生产耐火的基纤维素复合泡.
- 这些生物基泡是一种可行的,可持续的替代合成聚合物和无机材料的绝缘材料.
- 增强的耐火性和机械性能使它们适用于建筑行业的应用.
