文章概覽

近年來，MXene 一直是聚合物復(fù)合材料中各種研究和應(yīng)用的主題。然而，它與疏水性聚合物的相容性一直是一個重大限制。這項研究提出了一種創(chuàng)建 MXene 框架以實現(xiàn)阻燃疏水聚合物復(fù)合材料的簡單方法。制造過程環(huán)保且成本低。與原始PVB相比，PVB/HPUPO/MXene復(fù)合膜在熱降解過程中的揮發(fā)強(qiáng)度降低了74.7%。與純PVB相比，PVB/HPUPO/MXene復(fù)合膜還表現(xiàn)出顯著改善的阻燃性。具體而言，基于 MXene 的網(wǎng)絡(luò)和 HPUPO 在提高 PVB 復(fù)合材料的防火安全性方面表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)。這項研究提供了一種新方法，將 MXene 作為阻燃劑納入傳統(tǒng)的磷基和氮基阻燃劑體系中，以獲得具有出色阻燃性的疏水性聚合物。

文章亮點

???首次采用相變和冷凍干燥方法合成基于 MXene 的阻燃網(wǎng)絡(luò)。

???利用 MXene 納米片增強(qiáng)疏水性聚合物的阻燃性。

???加入阻燃網(wǎng)絡(luò)有助于 MXene 納米片在疏水性聚合物中的分散。

?? MXene網(wǎng)絡(luò)和磷阻燃劑顯著增強(qiáng)了PVB復(fù)合材料的耐火性。

圖文參考

總結(jié)

在這項工作中，設(shè)計了一種靈活且薄的基于 MXene 的框架，用于實現(xiàn)防火疏水聚合物復(fù)合膜。該框架是使用簡單的兩步過程創(chuàng)建的，涉及相變和冷凍干燥。?

結(jié)果表明，基于MXene的骨架有效增強(qiáng)了PVB膜的熱穩(wěn)定性，同時減少了熱解揮發(fā)物，HPUPO可以明顯抑制熱釋放速率。?此外，與對照PVB和PVB/HPUPO膜相比，采用MXene基框架的PVB/HPUPO/MXene膜的峰值熱釋放率分別降低了64.0%和45.9%。?在HPUPO之上，基于MXene的框架由于其獨特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，也顯示出顯著降低總放熱量并提高PVB復(fù)合膜阻燃性的潛力。?因此，結(jié)果表明，MXene 網(wǎng)絡(luò)和 HPUPO 在提高 PVB 復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性、降低熱解揮發(fā)物、pHRR 和 THR 方面具有協(xié)同作用。?

總體而言，通過引入一種簡單可行的方法來制備可良好分散在PVB基材中的基于MXene的框架，從而構(gòu)建先進(jìn)的物理屏障，解決了MXene與疏水性聚合物之間的不相容性。?結(jié)果支持了概念設(shè)計，并證實了該策略作為使用 MXene 納米片創(chuàng)建先進(jìn)阻燃疏水聚合物復(fù)合材料的新途徑的高度可行性。