一种新型MXene基热塑性聚氨酯的制备与阻燃性能分析

摘要

以植酸(PA)、吡咯、硝酸钴和碳化钛(Ti_(3)C_(2)T_(x),MXene)为主要原料,利用界面调控技术合成一种含P和Co元素的新型MXene基阻燃剂(CoPM),并通过熔融共混的方法制备热塑性聚氨酯(TPU)纳米复合材料.锥形量热测试结果表明,引入4.0%(质量分数)的CoPM后,TPU/CoPM-4.0纳米复合材料的热释放速率峰值、烟释放速率峰值、一氧化碳产生速率峰值和二氧化碳产生速率峰值较纯TPU分别下降41.4%、15.1%、29.4%和39.6%.TPU/CoPM纳米复合材料优异的阻燃和抑烟减毒性能归因于:在凝聚相中,Ti_(3)C_(2)T_(x)发挥物理阻隔效应和催化成炭作用,隔绝聚合物材料与火焰区的热量、气体交换,且燃烧产物Co_(3)O_(4)和TiO_(2)具有催化抑烟减毒作用;在气相中,PA热解产生含磷自由基捕获剂,从而中断链式燃烧反应.