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PI气凝胶/芳纶复合材料的制备及阻燃隔热性能
1
作者 廖喜林 丁娜 +2 位作者 刘淑萍 王慧萍 刘让同 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第4期1-7,共7页
聚酰亚胺(PI)是一类主链含酰亚胺基团的大分子聚合物,具有高力学性能、低导热性和良好的加工性能,被广泛用作微电子、个人热管理和航空航天等领域的隔热材料。为拓展PI气凝胶材料在热防护服领域的应用,选用3,3,4,4-联苯四甲酸二酐和4,4... 聚酰亚胺(PI)是一类主链含酰亚胺基团的大分子聚合物,具有高力学性能、低导热性和良好的加工性能,被广泛用作微电子、个人热管理和航空航天等领域的隔热材料。为拓展PI气凝胶材料在热防护服领域的应用,选用3,3,4,4-联苯四甲酸二酐和4,4-二氨基二苯醚为单体合成了聚酰胺酸,再用三乙胺和丙酮进行后处理得到聚酰胺酸盐(PAAs),并以芳纶毡为增强纤维,采用冷冻干燥与热亚胺化相结合的方法制备了不同PAAs固含量的PI气凝胶/芳纶复合材料。通过调控PAAs的固含量,研究了其对复合材料形貌、分子结构、阻燃性能、隔热性能及热稳定性的影响。结果表明,随着PAAs固含量的增加,复合材料内部形成了更为致密的三维网络结构,有效锁定了纤维间的空气层,从而显著提升了隔热性能。其中,PAAs固含量为2.0 g的PI气凝胶/芳纶复合材料在氮气气氛下800℃时的残炭率达到44.8%,极限氧指数为31.6%,垂直燃烧测试中炭化长度仅为1.0 cm,展现出良好的阻燃特性;同时,该样品可有效隔绝232.6℃的高温,总热释放量低至8.5 kJ/g,表明其具有出色的热防护性能。 展开更多
关键词 聚酰亚胺气凝胶 芳纶纤维 阻燃性能 隔热性能 复合材料
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磷/氮/硅复配协效阻燃棉织物制备及其性能
2
作者 廖喜林 曾媛 +3 位作者 刘淑萍 李亮 李淑静 刘让同 《纺织学报》 北大核心 2025年第3期151-157,共7页
为实现棉织物的高效阻燃,以聚乙烯亚胺(PEI)、植酸(PA)、纳米二氧化硅(SiO_(2))为原料,构建磷/氮/硅复配协效阻燃体系。采用喷涂法对棉织物进行阻燃整理,借助X射线能谱分析仪、垂直燃烧测试仪、扫描电子显微镜、极限氧指数测试仪、热重... 为实现棉织物的高效阻燃,以聚乙烯亚胺(PEI)、植酸(PA)、纳米二氧化硅(SiO_(2))为原料,构建磷/氮/硅复配协效阻燃体系。采用喷涂法对棉织物进行阻燃整理,借助X射线能谱分析仪、垂直燃烧测试仪、扫描电子显微镜、极限氧指数测试仪、热重分析仪、微型量热仪和烟密度测试等分析了阻燃棉织物的微观形貌表面形貌、燃烧性能、阻燃性能、热释放性能、热稳定性及其阻燃机制。结果表明:PEI、PA、SiO_(2)三者复配整理棉织物的阻燃效果最佳,整理后棉织物的极限氧指数(LOI)为30.3%,离火自熄,损毁长度降为7.2 cm;与预处理的棉织物相比,阻燃棉织物的热释放能力和总热释放量分别下降了85.0%和83.3%;PA先于棉织物吸热降解,抑制棉织物的初始热裂解;PEI、PA、SiO_(2)通过协同作用形成石墨化结构的炭化层,可提高其稳定性并阻隔氧气及热量的传递,有效改善了棉织物的阻燃性能。 展开更多
关键词 棉织物 阻燃性能 喷涂法 复配协效 低温碳化 阻燃机制
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植酸/茶多酚整理棉织物的阻燃及防紫外线性能
3
作者 廖喜林 王慧 +3 位作者 刘淑萍 李亮 李淑静 刘让同 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2024年第3期22-27,共6页
为解决棉织物易燃烧和抗紫外线性能差的问题,提高其使用安全性,采用浸轧和喷涂结合的方法,通过植酸(PA)和茶多酚(Tea)协同作用制备了阻燃/抗紫外线棉织物,并研究了其阻燃、防紫外线、拉伸以及透气性性能。结果表明:质量分数2.5%的PA和25... 为解决棉织物易燃烧和抗紫外线性能差的问题,提高其使用安全性,采用浸轧和喷涂结合的方法,通过植酸(PA)和茶多酚(Tea)协同作用制备了阻燃/抗紫外线棉织物,并研究了其阻燃、防紫外线、拉伸以及透气性性能。结果表明:质量分数2.5%的PA和25 g/L的Tea复合整理的棉织物,其质量增加率仅为13.3%,而极限氧指数LOI值从原棉织物的17.5%提高到30.4%,离火自熄;PA/Tea整理棉织物与原棉织物相比,不仅热释放速率峰值(PHRR)下降了78.2%,其总热释放量(THR)和热释放能力(HRC)也分别下降了70.8%和78.3%,这意味着PA/Tea整理棉织物可以降低火灾放热强度,阻碍火焰快速传播;整理后的棉织物对UVB和UVC区域的紫外线具有良好的吸收性能,在实现阻燃和防紫外线功能的同时,保留了85.1%以上的透气性。 展开更多
关键词 棉织物 阻燃性 抗紫外线性能 浸渍法 阻燃机制
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聚乙烯亚胺/植酸自组装整理棉织物的阻燃性能表征 被引量：2
4
作者 刘威 刘让同 +3 位作者 刘华 马晶晶 刘淑萍 曾媛 《印染》 CAS 北大核心 2023年第11期1-6,11,共7页
为解决植酸(PA)的强酸性对阻燃棉织物(COT)的影响及棉织物阴燃问题,以聚乙烯亚胺(PEI)和PA为原料,利用层层自组装(LBL)和喷涂工艺,在棉织物表面制备PEI/PA阻燃涂层,探讨复配阻燃剂的协同阻燃效果。用热重分析、极限氧指数(LOI)仪、垂直... 为解决植酸(PA)的强酸性对阻燃棉织物(COT)的影响及棉织物阴燃问题,以聚乙烯亚胺(PEI)和PA为原料,利用层层自组装(LBL)和喷涂工艺,在棉织物表面制备PEI/PA阻燃涂层,探讨复配阻燃剂的协同阻燃效果。用热重分析、极限氧指数(LOI)仪、垂直燃烧测试仪等对阻燃整理前后的棉织物进行表征。研究表明:植酸、聚乙烯亚胺的初始分解温度下降,先于主体吸热降解,有效抑制织物初始热裂解,促进材料低温炭化。在升温阶段,聚乙烯亚胺热裂解产生N2和NO2等惰性气体,形成隔氧保护层,起延缓织物降解作用;植酸降解产生磷酸或偏磷酸,催化纤维素脱水炭化,有促进低温炭化趋势。聚乙烯亚胺/植酸复配整理织物,损毁长度减少到3cm,续燃时间和阴燃时间可达到0s,LOI值由18.1%提升到38.2%,PEI所带正电荷与PA所带负电荷的磷酸基团通过静电相互作用改善了PA的酸性性质,有效解决棉织物的阴燃及植酸强酸性对棉织物的影响问题,并达到阻燃目标。 展开更多
关键词 阻燃整理 植酸 聚乙烯亚胺 低温炭化 棉织物
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角蛋白植酸涂层棉织物的协同阻燃效果 被引量：1
5
作者 马晶晶 刘让同 +2 位作者 刘威 曾媛 刘淑萍 《棉纺织技术》 CAS 北大核心 2023年第12期40-45,共6页
为了更好地推广生物质材料的阻燃应用,以角蛋白(WK)和植酸(PA)为阻燃剂,采用浸轧喷涂法对棉织物进行阻燃整理,研究两者对棉织物的协同阻燃效果。通过红外光谱仪、极限氧指数仪、热分析仪和微型燃烧量热仪等测试不同棉织物的燃烧性能。... 为了更好地推广生物质材料的阻燃应用,以角蛋白(WK)和植酸(PA)为阻燃剂,采用浸轧喷涂法对棉织物进行阻燃整理,研究两者对棉织物的协同阻燃效果。通过红外光谱仪、极限氧指数仪、热分析仪和微型燃烧量热仪等测试不同棉织物的燃烧性能。结果表明:随着整理次数的增加,WK/PA复配整理织物损毁长度减少,由30 cm下降至15 cm,最低4.5 cm;极限氧指数增大,由原来的18%增加到28.4%,最高到33.3%,且无续燃和阴燃发生,产生了较好的阻燃效果。认为:该方法可以有效解决棉织物的阴燃,为棉织物的阻燃改性提供了一种有效的解决方案。 展开更多
关键词 角蛋白 植酸 阻燃整理 棉织物 协同作用 极限氧指数 热释放速率 热稳定性
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海藻酸钠/聚丙烯酰胺复合水凝胶的壳聚糖增韧 被引量：2
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作者 曾媛 李亮 +2 位作者 刘威 马晶晶 刘让同 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期42-48,共7页
以天然多糖海藻酸钠(SA)、丙烯酰胺(AM)单体为基础原料构筑双网络水凝胶,引入不同含量的壳聚糖(CS),增强水凝胶的力学韧性。通过扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射仪及热失重分析仪等表征水凝胶的形貌特征、网络交联结构及热学性能,... 以天然多糖海藻酸钠(SA)、丙烯酰胺(AM)单体为基础原料构筑双网络水凝胶,引入不同含量的壳聚糖(CS),增强水凝胶的力学韧性。通过扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射仪及热失重分析仪等表征水凝胶的形貌特征、网络交联结构及热学性能,分析SA/聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶的交联机理。结果表明,水凝胶的韧性随CS含量的增加而增加,CS低含量时韧性增加由伸长能力增加引起,而高添加时则因强度伸长同步增加引起,添加10%CS的水凝胶其韧性值达到2.50×10~5 kJ/m~3,明显高于添加5%和7.5%CS的水凝胶;对水凝胶定伸长循环拉伸,其弹性回复率随所定伸长率的增加而有所降低,在25%定伸长时均高于98%,而在200%时只高于90%,其中添加10%CS的水凝胶弹性最佳,且有较强的断裂应力(0.249 MPa)和断裂伸长率(1 635.65%),在200%及以内定伸长循环拉伸时具有优异的回复能力。 展开更多
关键词 海藻酸钠 聚丙烯酰胺 双网络水凝胶 壳聚糖 力学性能
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