提高柔性聚氨泡的声学性能,使用由 (3-aminopropyl) trimethoxysilane合剂修改的生物炭
Ahmed Abdelhamid Maamoun1, Ramadan M Abouomar2, Tarek M El-Basheer3
1Department of Engineering Physics and Mathematics, Chemistry Division, Faculty of Engineering, Ain Shams University, 1 EL-Sarayat Street-Abdo Basha Sq., Cairo, 11517, Egypt. Ahmed.maamoun@eng.asu.edu.eg.
Scientific reports
|August 8, 2024
概括
这项研究将蛋生物炭 (BC) 整合到柔性聚氨 (FPU) 泡中,增强其机械和声学性能. 修改后的BC显著提高了热稳定性和声音吸收,为废物利用提供了可持续的解决方案.
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
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 柔性聚氨 (FPU) 泡广泛使用,但在机械和声学性能方面存在局限性.
- 蛋废物是一个重要的环境问题,提供了作为生物炭 (BC) 的来源的潜力.
- 将BC集成到聚合物矩阵中是一种有前途的方法,可以创建增值材料并解决废物管理问题.
研究的目的:
- 研究将来自蛋废物的天然生物炭 (BC) 纳入FPU泡的效果.
- 评估使用 (3-aminopropyl) trimethoxysilane (APTMS) 的BC修饰对FPU复合物的性能的影响.
- 评估FPU/BC复合材料的热,机械和声学性能增强.
主要方法:
- 生物炭 (BC) 是从蛋废物中提取的,并以不同重量百分比纳入FPU泡.
- 在不同的比例下,BC被修改为 (3-aminopropyl) trimethoxysilane (APTMS).
- 福利埃变换红外光谱 (FTIR),场辐射扫描电子显微镜 (FESEM) 和能量分散X射线 (EDX) 用于材料特征.
- 密度,凝分数,多孔性,热稳定性 (TGA),压力强度和声学吸收被评估.
主要成果:
- 随着BC的添加,FPU泡的密度增加了,而孔隙性则减少了;修改20%的APTMS显示了显著的影响.
- 凝分数随着BC的加入而增加,特别是随着APTMS的修改.
- 所有FPU/BC复合材料的热稳定性得到改善,FPU的最高峰为312.17°C,20%的APTMS修改BC.
- 压缩强度最初在低BC含量时增加,但在更高度时降低;20%的APTMS修改产生了8.23%的增加.
- 声学分析显示,在BC添加后,声音吸收得到改善,在修改后的BC (20% APTMS) 和20毫米厚度下达到D类.
结论:
- 蛋衍生生物炭可以有效地增强柔性聚氨泡的机械,热和声学性能.
- 用APTMS修改BC进一步优化了FPU/BC复合材料的性能,特别是在吸声方面.
- 这些FPU/BC复合材料代表了用于吸声应用的可持续和高性能材料解决方案,利用蛋废物.
