B-N-P-linked covalent organic frameworks for efficient flame retarding and toxic smoke suppression of polyacrylonitrile composite fiber

聚丙烯腈 阻燃剂 纤维 极限氧指数 共价键 锥形量热计 材料科学 高分子化学 化学工程 均苯四甲酸二酐 复合数 化学 烧焦 聚合物 复合材料 有机化学 燃烧 图层(电子) 聚酰亚胺 工程类
作者
Hongyun Peng,Yanyun Mao,Dong Wang,Shaohai Fu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:430: 133120-133120 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.133120
摘要

Covalent organic frameworks (COFs) recently exhibit great potential as flame-retardant additives for polymers, yet the limited choice of building blocks and skeletons have hampered the improvement of their flame-retardant efficiency. Herein, we develop a novel boron-nitrogen-phosphorus-linked COFs (BNPC) for the first time through a facile self-condensation reaction of hydroxyphenylboronic acid substituted hexachlorocyclotriphosphazene, which is employed as flame-retardant filler for polyacrylonitrile (PAN) fiber. As reflected by cone calorimeter test, by introducing 7 wt% BNPC into PAN fiber, the peak heat release rate (PHRR), total smoke production (TSP) and CO production of [email protected] fiber are significantly decreased by 72.6%, 67.2% and 76.3%, respectively. Simultaneously, the limiting oxygen index (LOI) value is improved from 17.5% to 27.8%. The detailed flame-retardant mechanism analyses demonstrate that the BNPC not only provides a kinetic advantage for initiating the cyclization of PAN chains via an ionic mechanism, which significantly reduces the chain scission/toxic gases (HCN, CO) emission and promote the intermolecular crosslinking of cyclized ladder-like structures, but also offers excellent cooperative catalytic effect to produce highly compact and crosslinked P-B-N-rich char layer barrier on fiber surface. Moreover, the resultant [email protected] composite fiber retains good spinnability and exhibits enhanced mechanical properties. This work offers a scalable strategy for designing COFs with multi-flame retardant elements, endowing its great application potential in functional polymer materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Orange应助肥肉叉烧采纳,获得10
刚刚
lz123完成签到,获得积分10
刚刚
尘埃之影完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
在水一方应助MoO采纳,获得10
2秒前
FEIFEI完成签到,获得积分10
3秒前
viahit发布了新的文献求助10
5秒前
大模型应助优秀的寄灵采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
大模型应助圆彰七大采纳,获得10
6秒前
李多多发布了新的文献求助10
6秒前
鱼鱼鱼完成签到,获得积分10
7秒前
dreamon完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
可爱多完成签到,获得积分10
8秒前
诚心的冬亦完成签到,获得积分10
8秒前
咯噔完成签到,获得积分10
8秒前
研友_8DWD3Z发布了新的文献求助10
8秒前
欣喜惜筠完成签到,获得积分10
8秒前
绿野仙踪完成签到,获得积分10
8秒前
huco发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
魏煜佳完成签到,获得积分10
11秒前
小橘完成签到,获得积分10
11秒前
王宝强的滴滴完成签到,获得积分10
11秒前
Hello应助luofeng采纳,获得20
12秒前
小张发布了新的文献求助10
12秒前
查查发布了新的文献求助10
12秒前
从容松弛完成签到 ,获得积分10
12秒前
所所应助Mtt采纳,获得10
12秒前
共享精神应助过时的台灯采纳,获得10
13秒前
贝贝发布了新的文献求助10
13秒前
赵安安发布了新的文献求助20
13秒前
lz123发布了新的文献求助10
14秒前
稀罕你完成签到,获得积分20
14秒前
玉米大西瓜完成签到 ,获得积分10
14秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
XAFS for Everyone 500
COSMETIC DERMATOLOGY & SKINCARE PRACTICE 388
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3143342
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2794538
关于积分的说明 7811563
捐赠科研通 2450725
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1304041
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627160
版权声明 601386