通过在现场生长方法构建的等级Ce-MOF@MoS2混合体解锁环氧热管理能力
Xiaoli Yu1, Pengfei Sun2, Pengfei Jia2
1State Key Laboratory of Fire Science, University of Science and Technology of China, 96 Jinzhai Road, Hefei, Anhui 230026, PR China; State Key Laboratory of Baiyunobo Rare Earth Resource Researches and Comprehensive Utilization, Baotou Research Institute of Rare Earths, Baotou, PR China.
Journal of colloid and interface science
|September 26, 2024
概括
这项研究开发了一种新的Ce-MOF@MoS2混合材料,用于增强环氧树脂 (EP) 复合材料. 该材料提高了机械强度,热管理和阻燃性,同时减少了有毒排放.
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:
- 热固化环氧树脂 (EP) 广泛使用,但通常需要增强的热管理和机械性能.
- 开发具有提高阻燃性和减少烟雾排放的先进纳米复合材料对于安全应用至关重要.
研究的目的:
- 使用现场生长技术合成一种新的Ce-MOF@MoS2混合材料.
- 研究这种混合物对环氧树脂的热管理,机械性能和阻燃性的影响.
- 评估燃烧过程中有毒排放的减少.
主要方法:
- 在二硫化物 (MoS2) 纳米片上,针状的Ce-MOF晶体在现场生长.
- 制造具有Ce-MOF@MoS2混合物的环氧树脂 (EP) 纳米复合材料.
- 机械性质的表征 (拉力强度,破裂时的延长).
- 使用热释放率 (pHRR,THR) 和燃烧排放分析 (CO,CO2) 评估热性能.
主要成果:
- EP/Ce-MOF@MoS2-3纳米复合材料显示拉伸强度 (50.87 MPa) 和破裂时的延伸 (10.84%) 显著增加.
- 观察到协同阻燃效应,减少了峰值热释放率 (38%) 和总热释放率 (12.64%).
- 3%的Ce-MOF@MoS2加载减少了CO (48.8%) 和CO2 (38.7%) 的排放.
结论:
- 在现场合成的Ce-MOF@MoS2混合体为开发高性能环氧树脂纳米复合材料提供了一个有希望的方法.
- 混合材料显著提高了机械强度和热管理能力.
- 开发的纳米复合材料具有有效的阻燃性,并减少了危险气体排放.
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