理学院功能高分子材料绿色制备与循环利用研究团队在阻燃保温复合材料研究上取得新进展

作者:汪婷来源:理学院发布时间:2025-02-26浏览次数:14

近日,理学院功能高分子材料绿色制备与循环利用研究团队在阻燃保温复合材料研究上取得新进展。相关成果发表在材料领域著名刊物Chemical Engineering Journal(中科院1区TOP,IF: 13.4),第一作者为理学院2025届材料科学与工程专业硕士研究生余宁,通讯作者为汪婷副教授、陈明军教授,以及四川大学赵海波教授,西华大学为该论文的第一完成单位。

论文截图

硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)是建筑中常用的一种绝热材料,具有高度可燃性,然而加入阻燃添加剂或填料由于其不兼容、低效率和对隔热性能的负面影响而受到很大的限制。

针对这一难题,本课题组提出了一种新颖、简单的界面键合和原位填充策略,将自膨胀的生物质气凝胶胶粒引入RPUF。构筑独特“海-岛”孔结构以创建复杂的导热路径和增强的界面热阻,成功解决了阻燃性能与保温性能的矛盾问题。向RPUF中引入气凝胶胶粒可以将导热系数从36.5 mW/m·K降低到28.6 mW/m·K,保温性能提升约21.6%。此外,气凝胶/RPUF复合材料表现出优异的阻燃性能,极限氧指数(LOI)显著提升至28%,峰值放热率(- 38.0%)和产烟率(- 54.0%)显著降低,表现出优异的火安全性。不仅如此,气凝胶/RPUF复合材料的抗压强度显著提高(+ 93.7%),与同领域工作相比,该工作的火安全性能和隔热保温性能等均具有突出优势。因此,该工作为制备具有高阻燃效率和优异保温性能的RPUF复合材料提供了新的思路。

图文摘要