Poly(vinyl alcohol) Composite Aerogel toward Lightweight, Remarkable Flame Retardancy, and Thermal Insulation Properties by Incorporating Carbon Nanohorns and Phytic Acid

乙烯醇 气凝胶 材料科学 复合数 植酸 复合材料 保温 碳纤维 化学工程 聚合物 化学 生物化学 图层(电子) 工程类
作者
Jie Xu,Xiang Ao,Jimena de la Vega,Fanhui Guo,Zhipeng Xie,Feng Liang,De‐Yi Wang,Jianjun Wu
出处
期刊:ACS applied polymer materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (14): 8027-8039 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acsapm.4c00729
摘要

In this work, an aerogel with excellent flame retardancy, enhanced compression modulus, and efficient thermal insulation was developed from poly(vinyl alcohol) (PVA), biobased phytic acid (PA), and single-walled carbon nanohorns (SWCNHs). The microstructural evolution of the freeze-dried PVA/PA/SWCNH composite aerogels revealed that varied amounts of phytic acid could influence the three-dimensional architecture. Especially, when the concentration of PA was 1.5%, the PVA/PA/SWCNHs composite aerogel with a tightly arranged “short tubes” structure had a high compressive modulus of 2.02 MPa, corresponding to the specific modulus of 20.2 MPa cm3/g. Compared to the PVA/SWCNHs aerogel, the PVA/PA/SWCNHs composite aerogels showed better fire retardancy, as confirmed by limited oxygen index (LOI) tests and cone calorimetry (CC) tests. Notably, the introduction of phytic acid at 1.5% resulted in LOI values up to 49.8 ± 0.1% and the pHRR and THR of the PVA/PA/SWCNHs composite aerogel were dramatically reduced by 74.3 and 81.0%, respectively. In addition, PVA/PA/SWCNHs composite aerogels with different concentrations of phytic acid exhibited excellent thermal insulation performance with a slightly lower thermal conductivity (32.2–46.9 mW/(m K)) and resisted the ∼1300 °C flame. Meanwhile, the synergistic flame retardancy between SWCNHs and phytic acid was also confirmed by the analysis of the char residues and gas-phase products. These unique characteristics make the aerogel a promising multifunctional candidate for applications in aviation, aerospace, and other fields.
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
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
1秒前
完美世界应助zhaozhenyang采纳,获得10
2秒前
温柔的龙猫完成签到,获得积分10
2秒前
汉堡包应助笙箫采纳,获得10
3秒前
4秒前
H奥利奥完成签到,获得积分10
5秒前
高大金毛发布了新的文献求助10
5秒前
Yan关闭了Yan文献求助
6秒前
星辰大海应助金元宝采纳,获得10
7秒前
馆长应助Awake采纳,获得20
7秒前
seesun完成签到,获得积分10
8秒前
wuweizhizhi完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
科研通AI6.4应助冷酷丹妗采纳,获得10
10秒前
李健应助第七个南瓜采纳,获得10
10秒前
shendengya完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
PIEZO2发布了新的文献求助30
12秒前
Zjjiinn发布了新的文献求助30
12秒前
大观天下发布了新的文献求助10
12秒前
animenz完成签到,获得积分10
12秒前
高大香菇发布了新的文献求助10
13秒前
颂歌998应助HSTrigger采纳,获得10
14秒前
无花果应助高大金毛采纳,获得10
15秒前
舒川水应助WZZ采纳,获得10
16秒前
英俊的铭应助toxin37采纳,获得10
17秒前
17秒前
新人完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
阿碧发布了新的文献求助10
18秒前
科研通AI6.4应助PIEZO2采纳,获得10
19秒前
JamesPei应助爱笑的傲薇采纳,获得10
19秒前
小郭子完成签到,获得积分0
19秒前
20秒前
20秒前
ysy0209发布了新的文献求助10
21秒前
jjjyyy完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7653038
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9224380
关于积分的说明 19812970
捐赠科研通 7218821
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3279097
关于科研通互助平台的介绍 2439752
邀请新用户注册赠送积分活动 2278298