消防安全热塑性聚氨/减少氧化石墨烯等级复合材料的建造,具有电磁干扰屏蔽

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:

• 聚合物需要增强的阻燃性和电磁干扰屏蔽效率 (EMI SE) 来实现广泛的实际应用.
• 现有的阻燃剂和屏蔽材料通常在性能和集成方面面临限制.

研究的目的:

• 开发新的阻燃和EMI SE热塑性聚氨 (TPU) 复合材料.
• 为了研究制造的复合材料的阻燃性,烟雾抑制和EMI SE特性.
• 阐明开发系统的阻燃机制.

主要方法:

• 微封装和静电自组装以创建双层结构:聚酸盐 (APP) 涂有聚乙烯胺 (PEI) 和Ti₃C₂T_x纳米薄膜 (APP@PEI@Ti₃C₂T_x).
• 通过将APP@PEI@Ti₃C₂T_x剂与TPU混合溶解来制造阻燃TPU复合材料.
• 通过将TPU/APP@PEI@Ti₃C₂T_x与使用空气辅助热压缩的减少氧化石墨烯 (rGO) 薄膜相结合,创建等级复合材料.

主要成果:

• 阻燃剂和TPU矩阵之间的界面相互作用显著改善.
• 在TPU/APP@PEI@Ti₃C₂T_x复合材料中,峰值热释放率 (84.1%),总热释放率 (43.2%),总烟雾释放率 (62.4%) 和总CO₂产量 (85.2%) 显著降低.
• 层次化的TPU/APP@PEI@Ti₃C₂T_x/rGO复合材料在X频段实现了平均EMI SE15.53dB.

结论:

• 开发的等级复合材料提供了极好的阻燃性和EMI SE性能.
• APP@PEI@Ti₃C₂T_x结构有效地提高了TPU的性能.
• 这些材料对于要求同时具有阻燃性和电磁屏蔽的应用具有很大的潜力.