《Soft Matter》华工江赛华/安科院史聪灵:双网络水凝胶涂层实现绿色、坚韧、高效的阻燃硬质聚氨酯泡沫
发布时间:2021-11-07
设计可以完全阻止火灾点燃或蔓延的环保防火硬质聚氨酯泡沫(RPUF)具有重大的技术意义,这已被证明极具挑战性。最近,华工江赛华课题组开发了一种基于双网络水凝胶涂层的新型绿色策略,通过简单的浇铸和固化过程来增强RPUF的阻燃性。该策略可以在基材的最外表面形成具有强附着力的均质水凝胶防火层。由于良好的持水能力和优异的热管理性能,水凝胶涂层表现出优异的阻燃性。作为概念验证,将聚丙烯酸-聚多巴胺(PAAm-PDA)双网络水凝胶涂层应用于极易燃的RPUF基材。与纯泡沫相比,PAAm-PDA 涂层的 RPUF 在防火安全性能 方面表现出整体改进,包括快速自熄性行为、点火时间(TTI)提高6倍、燃烧时间分别降低 39.7%和42.2%。分别为平均热释放率(HRR)和总产烟量 (TSP)。此外,坚韧的水凝胶涂层RPUF具有足够的机械性能以满足其实际应用的要求。得益于其低成本、易加工和环保的特点,这种水凝胶防火涂料策略为开发广泛使用的绿色安全结构材料提供了新的方向。
(a) PAAm-PDA 水凝胶涂层的合成过程和结构示意图。 (b) 水凝胶涂层 RPUF 制备程序的示意图。
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