植物酸/纤维素纳米纤维修饰分层双氧化物阻燃剂:合成,特性和应用
Xiaohan Liu1, Zhe Wang1, Minzhi Chen1
1Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China; International Innovation Center for Forest Chemicals and Materials, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China; Jiangsu Engineering Research Center of Fast-growing Trees and Agri-fiber Materials, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China.
这项研究开发了一种新的阻燃 (FR) 复合材料,使用层叠的双氧化物 (LDH),植物酸 (PA) 和纤维素纳米纤维 (CNF) 用于木材. 复合材料显著增强了木材的性能.
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
- 木材科学 木材科学 木材科学
背景情况:
- 层状双氧化物 (LDH) 由于聚合和单相机制,对木材的阻燃效果有限.
- 开发有效且分散的FR对于提高木材的消防安全至关重要.
研究的目的:
- 创建一个复合阻燃剂 (LDH-PA-CNF) 来提高木材的耐火性.
- 研究复合材料在凝结和气相中的协同阻燃机制.
- 为了提高木材应用中LDH的分散性和稳定性.
主要方法:
- 通过离子交换将植物酸 (PA) 插入LDH层中.
- 纳入纤维素纳米纤维 (CNF) 来稳定和分散LDH.
- 使用合成的LDH-PA-CNF复合物对木材进行阻燃处理.
主要成果:
- 这种LDH-PA-CNF复合物表现出极好的阻燃性能和分散性.
- 用LDH-PA-CNF处理的木材显示,总热释放 (THR) 减少了21.2%,总烟雾释放 (TSR) 减少了56%.
- 经过处理的木材的有限氧度指数 (LOI) 从21%显著增加到75.4%.
结论:
- LDH-PA-CNF复合材料为木材阻燃性提供了一种高性能解决方案.
- 阐明了一种协同阻燃机制,涉及冷凝和气相.
- 这项研究为设计具有更好的分散和协同效应的先进无机FR提供了洞察力.
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