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受防护林启发具有根-土互锁微纳结构的超疏水阻燃复合材料

2023-01-28   高分子科学前沿   阅读量:257

    虽然不断升级的电子电器设备为现代生活提供了极大的便利,但是其高功耗引发的热量累积对绝缘阻燃材料的适用性和耐久性提出了更高的要求。基于此,瞿金平院士华中科技大学团队受河滩防护林根-土互锁结构固土的作用启发,结合工业化的微挤注压缩成型技术和简易的一步喷涂技术,制备了一种具有根-土互锁微纳结构的超疏水阻燃乙烯-醋酸乙烯酯/氢氧化铝复合材料。仿生根土互锁结构为阻燃复合材料提供了足够的疏水性(水接触角为156±1.0°,滚动角为4±1.0°)和优异的光热能力,有利于提高其耐酸碱性、耐热性、被动防冰和光热除冰性能。此外,在表界面功能的协同作用下,超疏水复合材料的阻燃性能显著提高,极限氧指数为42%,阻燃性能达到了UL-94V-0级,且峰值放热率、总放热量、峰值烟雾产生率和总烟气释放量均显著降低。本工作为规模化制备高适应性和耐久性的超疏水阻燃复合材料提供了有效途径。


图1 具有根-土互锁结构的超疏水阻燃复合材料

    相关工作以“Shelter forest inspired superhydrophobic flame-retardant composite with root-soil interlocked micro/nanostructure enhanced mechanical, physical, and chemical durability”为题发表在《Advanced Functional Materials》上。华中科技大学化学与化工学院2022级博士研究生张聪源谢恒助理研究员为论文的共同第一作者,吴婷老师瞿金平院士为共同通讯作者。
    全文链接:
    https://doi.org/10.1002/adfm.202213398