素对纳米纤维素基复合水凝微观结构,机械性能和阻燃性的作用

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
• 生物材料是一种生物材料.

背景情况:

• 传统的阻燃剂通常使用合成聚合物或纳米颗粒,限制了可持续性和大规模应用.
• 阻燃复合水凝具有保留水和焦炭形成等优势,但面临着可持续性挑战.
• 开发环保和有效的阻燃系统对于材料安全和环境保护至关重要.

研究的目的:

• 开发和研究含有红素的动态交联纤维素纳米晶 (CNC) 水凝.
• 探索水凝的微观结构,质,热性能和阻燃性能之间的关系.
• 评估这些生物基水凝作为木材可持续阻燃涂层的潜力.

主要方法:

• 合成含有红素的动态交联CNC水凝.
• 水凝微观结构和风湿学行为的特征.
• 评估热性能和阻燃性能,使用热重力测量分析和木材燃烧试验等技术.

主要成果:

• 素结合增强了结合,创建了一个更密集的CNC水凝网络,改善了保持水分.
• 水凝通过基板冷却和燃料稀释,表现出增强的阻燃性.
• 与纯净的CNC薄膜 (8.6%) 相比,CNC - 线 - borax复合材料显示了煤炭产量的显著增加 (70.5%).
• 与未涂层样本相比,最佳的木质素成分将木材燃烧的时间延长了多达71%.

结论:

• 含有素的CNC水凝提供了一种可持续和有效的方法来减轻阻燃性.
• 这些生物基材料作为高效的热和氧障碍物,形成了一层保护性碳层.
• 在CNC-borax-lignin水凝中,有显著的潜力作为环保涂料,提高木材材料的消防安全.