Ognjeodporni nanokontainerji

WORLD OF TANKS: 2 x FV215b (183) [maps Abbey, Ensk] "DERP KINGs 11" WoT (Junij 2019).

Anonim

Polimeri igrajo pomembno vlogo v vsakdanjem življenju, vendar imajo tudi večjo nevarnost požara. Učinkoviti zaviralci gorenja so ključnega pomena za zagotavljanje varnosti ljudi in za zaščito blaga pred nevarnostmi nezgodnih požarov.

Industrija polimerov se je obrnila na zaviralca gorenja, da bi zmanjšala vpliv požara, ki ga povzročajo zelo vnetljivi polimeri. Vendar imajo običajne zaviralci gorenja, kot so halogenirane spojine, nekaj resnih pomanjkljivosti, kot so okoljska obstojnost in strupenost. Še več, njihova uporaba trenutno omejuje Uredba REACH Evropske komisije o registraciji, ocenjevanju, avtorizaciji in omejevanju kemikalij.

Razvoj ognjeodpornih nanomaterialov za povečanje mehanskih in termičnih lastnosti velja za enega najbolj obetavnih izzivov v področju požarne odpornosti. Projekt NOFLAME, ki ga financira EU, je "odprl vrata novim pristopom v upočasnitvi ognja in razumevanju degradacije polimerov ter s tem razširil uporabo polimerov na nanomateriale", pravi koordinator dr. Katharina Landfester. "Skupaj z okolju prijaznostjo - brez halogenskih zaviralcev gorenja - in njihova gospodarska konkurenčnost bodo ti materiali začeli privabljati komercialne interese."

Nanomaterialna disperzijska ločljivost

Projektni partnerji sintetizirajo nove nanokontainere za reševanje problemov slabe disperzije in nizke medfazne adhezije anorganskih in hibridnih nanomaterialov. Zaradi tega bi bili primerni za aplikacije, ki zavirajo gorenje, zlasti z inkapsulacijo organskih in anorganskih ognjevzdržnih spojin. "To bo pripeljalo do novih aplikacij, kjer je uporaba organskih školjk omejena zaradi njihove nizke termične stabilnosti in visoke vnetljivosti, " pojasnjuje Dr. Landfester.

"Zmožnost zaokroževanja širokega spektra snovi povzroča, da so nanokontainerji zelo zaželeni pri razvoju večnamenskih nanomaterialov za prihodnje aplikacije, " poudarja dr Landfester. Tak primer je enkapsulacija parafinskih voskov - material za shranjevanje toplotne energije za stavbe.

Znanstveniki so dosegli visoko stabilnost emulzije v mesecih brez dodajanja lipofobe. Ugotovili so, da uporaba mikrofluidizatorja za homogenizacijo zagotavlja bolj enakomerno porazdelitev velikosti delcev in daje večjo stabilnost, ponovljivost in skalabilnost emulzije v primerjavi z ultrazvočno metodo.

Nanokontainerji, vgrajeni v polimerne matrike, so pokazali dobro disperzijo v epoksidnih smolah, opazen vzpon značaja pri 600 ° C in zmanjšanje celotnega sproščanja toplote. To pomeni, da nanokontainerji spali bolj počasi kot referenčni komercialni material.

Utrjevanje poti za negorljive nanokontainere

Ugotovitve kažejo, da so sintetizirani nanokontainerji izboljšali toplotno stabilnost in zmanjšali vnetljivost, ko so vgrajeni v epoksidne smole. "NOFLAME bo neposredno privedel do boljšega razumevanja mehanizmov, ki zavirajo gorenje, in disperzije polimernih struktur, ki so jih opravili drugi raziskovalci v negorljivih nanomaterialih in koloidni znanosti, " pojasnjuje Dr. Landfester.

Raziskovalna prizadevanja so prispevala tudi k poznavanju razširitve polimerne mini emulzije prek mikrofluidizatorja. Projektna ekipa trenutno izvaja merilne študije novih materialov za biološke aplikacije. "Naše raziskave bodo imele pomemben vpliv na industrijo polimerov, ker podjetja aktivno želijo spremeniti svoje običajne zaviralce gorenja za druge manj strupene, ki so v skladu z REACH", zaključuje Dr. Landfester.

menu
menu