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含钴基金属有机框架硅橡胶泡沫阻燃特性研究*

2022-01-21成晨阳康付如

中国安全生产科学技术 2021年12期

邓 军,成晨阳,康付如

(1.西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安 710054;2.陕西省煤火灾害防治重点实验室,陕西 西安 710054)

0 引言

硅橡胶泡沫(SiFs)是硅橡胶经发泡后形成的一种多孔性高分子泡沫材料[1],相比其他有机高分子泡沫材料,硅橡胶泡沫不仅具有泡沫材料质量轻、柔软性好、吸音和抗震等特点,同时还兼具有机硅热稳定性高、耐候性强和绝缘性好等优异特性,广泛应用于航空航天、装饰装修、医学等多个领域[2-4]。但由于有机硅侧链属于可燃聚合物成分[5],且硅橡胶发泡后含有大量泡孔结构,材料与空气的接触面积增大,在高温或明火条件下极易发生燃烧,释放出有毒有害气体。目前主要通过在硅胶泡沫中添加各种无机阻燃剂提高硅胶泡沫的阻燃性能,降低其火灾危险性[6],这类阻燃剂存在添加量大,阻燃效率差等问题[7],因此寻找新型高效阻燃剂对提高SiFs阻燃性能有重大意义。

金属有机框架材料(Metal Organic Frameworks,MOFs)是一种由金属离子与有机配体通过配位形成的新型多孔聚合物[8],具有比表面积大、孔隙密度高、化学结构可调等特点,广泛应用于气体吸附、催化、电池、传感器等领域[9]。随着阻燃技术的发展,具有高热稳定性的MOFs材料被逐渐应用到高分子聚合物阻燃领域中。侯雁北[10]等通过溶剂热法制备了2种MOFs材料(Fe-MOF和Co-MOF),并将其作为填料添加到聚苯乙烯(PS)中,研究发现添加2wt%的MOFs时,PS/Fe-MOF与PS/Co-MOF复合材料的热释放速率峰值(PHRR)分别降低了14%和28%,同时烟气的释放量也明显降低,表明MOFs材料提高了PS的阻燃抑烟性能。……

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