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PVA-硼酸-纤维素纳米纤维杂化棉织物的热稳定性和阻燃性:化学相互作用的作用
Materials Today Communications ( IF 3.7 ) Pub Date : 2024-06-05 , DOI: 10.1016/j.mtcomm.2024.109463 Sreedevi T , Henri Vahabi , Sabu Thomas , Hanna J. Maria , Jesiya Susan George , Midhun Dominic C D , Nishar Hameed , Poornima Vijayan P
当前的研究中引入了一种环保聚合物涂层,可以赋予棉织物阻燃性。将不同组成的硼酸和 2.5 wt% 纤维素纳米纤维 (CNF) 的聚乙烯醇-硼酸-纤维素纳米纤维 (PVA-BA-CNF) 杂化涂层涂覆在棉织物上。研究中使用的 CNF 是从农业废弃物洋葱皮中提取的。提取的 CNF 的纳米纤维形态通过透射电子显微镜 (TEM) 图像得到证实。使用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)对处理后的棉花与裸棉的表面形貌进行比较。确认了涂层制剂在棉织物上的分散性和涂层后的孔隙率。涂料配方中产生的化学相互作用通过傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 进行表征。除了涂层配方和棉织物之间建立的氢键外,涂层配方成分之间以及交联涂层和棉织物之间也明显存在化学键(BOC)。使用热重分析(TGA)评估涂层棉织物的热稳定性。 PVA-BA-CNF 涂层织物的高炭残留量,特别是 BA 含量为 17 份的织物,表明交联涂层基质在增强棉织物热稳定性方面的效率。涂层棉织物分两个阶段降解,并且具有与未涂层棉织物不同的降解动力学。通过垂直可燃性测试和热解燃烧流动量热法(PCFC)评估了涂层织物的阻燃性能。 与纯棉相比,BA 含量为 17phr 的 PVA-BA-CNF 涂层的热释放率峰值温度 (pHRR) 降低了 32%,这表明由于化学交联的 PVA-BA-CNF 抑制了氧扩散,火焰蔓延速度降低了涂层。
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