阻燃型交联疏水纳米纤维素气凝胶的性能研究

• Published in: 陕西科技大学学报 Vol. 39; no. 6; pp. 75 - 82
• Main Authors: 岳小鹏, 周福城, 刘彦仁, 王志伟, 何佳琛
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 广西大学 轻工与食品工程学院广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室,广西南宁 530004%陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室中国轻工业纸基功能材料重点实验室轻化工程国家级实验教学示范中心,陕西 西安 710021%陕西华浩轩新能源科技开发有限公司,陕西咸阳 713499%广西大学 轻工与食品工程学院广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室,广西南宁 530004 2021; 陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室中国轻工业纸基功能材料重点实验室轻化工程国家级实验教学示范中心,陕西 西安 710021
• Subjects: 纳米纤维素;气凝胶;化学交联;阻燃性能;协效作用
• ISSN: 2096-398X
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-5811.2021.06.012

TS721%TQ352; 利用三聚氰胺甲醛(MF)树脂和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)对纳米纤维素(CNF)进行改性处理,通过冷冻干燥工艺成功制备了阻燃型CNF气凝胶.结果表明:MF和MTMS与CNF之间发生了化学交联反应,使得Si-CNF/MF气凝胶微观孔状结构明显缩小并且增多,从而提高了气凝胶的压缩强度、压缩模量以及比模量.同时,Si-CNF/MF气凝胶具有良好的疏水性能(接触角达到132.3°).此外,Si-CNF/MF气凝胶相比纯CNF气凝胶的极限氧指数(LOI)值从19.5％ 增加到37.1％,垂直燃烧测试(UL-94)也达到了V-0等级.同时,微型量热(MCC)测试表明,Si-CNF/MF气凝胶的热释放速率峰值(PHRR)相比纯CNF气凝胶从53.2 W/g降低为26.3 W/g,总热释放量(THR)从9.8 kJ/g降低到了3.5 kJ/g,证明Si-CNF/MF气凝胶具有优异的阻燃性能.气凝胶的残炭分析结果表明,在CN F气凝胶阻燃改性中,MF与MTMS之间可能存在气相-凝聚相协同阻燃效应.