国内刊号：11-1801/TB
国际刊号：1000-3851
发布日期:
作者：施永乾, 马苏宁, 杨晔, 刘川, 叶娅婷,
关键词：热塑性聚氨酯, 碳化钛, 二氧化锰, 界面修饰, 阻燃, 抑烟减毒,
热塑性聚氨酯(TPU)具有优良的性能，现已广泛应用于生产生活的各个领域。但该材料是一种有机高分子材料，具有高度易燃性，且燃烧时会发生熔融滴落现象，同时产生大量CO、CO<sub>2</sub>、NO<i><sub>x</sub></i>等有毒、窒息性气体，限制了TPU的应用。将层状碳化钛(Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>T<i><sub>x</sub></i>)与二氧化锰(MnO<sub>2</sub>)通过界面调控技术制备为MXene(一类二维无机化合物，碳化钛是其中的一种)基杂化阻燃剂(Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>T<i><sub>x</sub></i>-MnO<sub>2</sub>)，然后再引入TPU材料形成MXene/TPU基杂化物纳米复合材料(Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>T<i><sub>x</sub></i>-MnO<sub>2</sub>/TPU)，利用TGA、XRD、SEM等进行检测。结果显示，在Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>T<i><sub>x</sub></i>-MnO<sub>2</sub>/TPU纳米复合材料中，700℃时炭渣含量最大程度提高91.89%，总热释放量(THR)、总烟释放量(TSR)、CO释放总量(CO TY)和CO<sub>2</sub>释放总量(CO<sub>2</sub> TY)相较于纯TPU分别最大程度降低了28.62%、33.41%、34.12%和29.77%。通过分析，MXene基杂化阻燃剂中Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub>T<i><sub>x</sub></i>氧化为TiO<sub>2</sub>，并与MnO<sub>2</sub>协同催化成炭，大幅度提高纳米复合材料燃烧后炭层连续性和致密性，阻隔热量、阻挡氧气进入并抑制烟气释放。
来源：2022年第10期
《复合材料学报》期刊编辑部