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一种可有效提升皮革阻燃性能的新型多功能纳米复合材料

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发表时间:2018-05-17 13:15来源:美剧下载,美剧在线观看,美剧天堂-熊猫影视网

  皮革材料被广泛应用于我们生活的各个方面,特别是防火制造业。其通常具有良好的透气性,绝热性和耐磨性。然而,皮革制品在鞣制,加脂,染色和整理过程中可能含有一些易燃和有害的有机化合物。在着火时,这些有机化合物很容易着火,释放大量有毒气体和烟雾。因此,提高皮革的防火安全性非常重要。


  皮革阻燃技术的关键是阻燃材料的开发。四川大学李立新教授致力于高性能,无毒,耐用的阻燃皮革研究,制备了一种专门针对于皮革的新型阻燃纳米复合材料,有效解决了传统添加型方式损害皮革自身性能的难题。


OMMT-IFR纳米复合材料的复合机理流程图.png


  在本研究中,李教授首先合成了一种新型的膨胀型阻燃剂(IFR)作为阻燃中间体,然后从IFR和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)修饰的蒙脱土和胶原中成功制备新型阻燃纳米复合材料。


IFR材料的分子结构图.png


  研究者用XRD和FT-IR对其结构和性质进行了表征;通过垂直燃烧试验,极限氧指数(LOI)试验和锥形量热计试验,研究了阻燃剂对皮革的阻燃性能及其对皮革阻燃性能的影响;并用TGA和SEM对阻燃皮革的热稳定性和形貌进行了表征。结果表明,该新型纳米复合材料具有良好的阻燃性能,能够有效提高皮革的阻燃性能。


IFR和OMMT-IFR纳米复合材料的TG曲线.png


  TGA测试了从100℃到350℃的各阶段(T5%,T10%,T15%和T20%)的是分解状态,与IFR相比,OMMT-IFR纳米复合材料的降解温度明显上升,在600℃热分解产物从41.3%增加到47.2%。热重结果表明,OMMT可有效提高IFR的热稳定性并减少其质量损失。因此,纳米复合材料与IFR相比,具有更好的阻燃效果。


IFR与OMMT-IFR的不同质量损失下的降解温度.png


  对材料的LOI进行测试分析,结果表明,OMMT-IFR纳米复合材料或IFR材料处理后的皮革样品的LOI值均有提升,但无论何种相同添加量,前者LOI提升都更明显。添加OMMT-IFR的皮革LOI最大可达到33.3%。上述结果表明,OMMT-IFR纳米复合材料添加到皮革中时具有比IFR更好的阻燃效果。


普通皮革和阻燃皮革的HRR曲线.png

普通皮革和阻燃皮革的THR曲线.png


  最后,研究者对普通皮革与阻燃皮革进行CONE测试,结果表明后者的HRR与THR均有较明显的下降,表明了后者的低可燃性。该阻燃剂可以很好的满足皮革的阻燃要求,具有良好的阻燃效果。


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