基于纤维素纳米纤维的纳米复合膜具有高效的电磁干扰屏蔽和耐火性能
Wenqin Shao1, Xutao Zhang1, Xiao Liang1
1College of Materials Science and Engineering, Zhejiang Key Laboratory of Plastic Modification and Processing Technology, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, PR China.
ACS applied materials & interfaces
|August 1, 2024
概括
阻燃纤维素纳米纤维 (CNF) 复合膜是使用由l-氨酸和聚酸盐衍生的生物基添加剂开发的. 这些增强的CNF薄膜提供了更好的耐火性和有效的电磁干扰屏蔽.
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:
- 纤维素纳米纤维 (CNF) 是复合材料的多功能矩阵,由于其机械强度和环境效益.
- CNF的一个主要局限性是其阻燃性较差,阻碍了更广泛的应用.
- 开发有效的阻燃和功能复合材料至关重要.
研究的目的:
- 合成一种新型的,环保的生物基阻燃剂,用于CNF.
- 为了增强基于CNF的复合膜的阻燃性和电磁干扰 (EMI) 屏蔽性能.
- 为了研究改性复合膜的结构和性能特征.
主要方法:
- 用l-氨酸 (AR) 对聚酸盐 (APP) 的表面修改,以制造AAZ阻燃剂.
- 通过静电吸附和 Zn2+ 复合,AAZ 沉积在 CNF 上.
- 在CNF矩阵中使用Triton X-100进行石墨烯纳米板块 (GNP) 的脱皮和分散.
- 使用真空辅助过制造CNF/GNPs复合膜的制造.
主要成果:
- 合成的AAZ作为一种有效的生物基阻燃剂对CNF起到作用.
- CNF/GNPs复合薄膜表现出增强的阻燃性,高峰热释放率 (PHRR) 和总热释放率 (THR) 显著降低.
- 复合膜显示出高电导率和优异的EMI屏蔽效率 (37dB),其中20重%的GNP.
结论:
- 开发的生物基阻燃剂成功提高了CNF复合材料的消防安全性.
- 纳入GNP进一步提高了性能,产生了多功能材料.
- 这些超薄的CNF/GNPs复合膜显示出阻燃和EMI屏蔽应用的巨大潜力.
