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Surface modification of α‐zirconium phosphate by zeolitic imidazolate frameworks‐8 and its effect on improving the fire safety of polyurethane elastomer

材料科学 烧焦 化学工程 弹性体 聚氨酯 复合数 碳化 沸石咪唑盐骨架 复合材料 吸附 金属有机骨架 热解 有机化学 化学 扫描电子显微镜 工程类
作者
Baoling Xu,Wenzong Xu,Yucheng Liu,Rui Chen,Wu Li,Yun Wu,Zuotang Yang
出处
期刊:Polymers for Advanced Technologies [Wiley]
卷期号:29 (11): 2816-2826 被引量:27
标识
DOI:10.1002/pat.4404
摘要

A novel type of ZIF‐8/α‐ZrP (zeolitic imidazolate frameworks‐8/α‐zirconium phosphate) hybrid was obtained through surface modification of α‐ZrP by ZIF‐8 and was characterized. Subsequently, ZIF‐8/α‐ZrP was added to polyurethane elastomer (PUE) by simple blending, and the thermal behavior, flame retardancy, and smoke suppression properties of the ZIF‐8/α‐ZrP hybrid on PUE were studied. Compared with pure PUE, the test results showed that the char yield of the ZIF‐8/α‐ZrP/PUE composite at 700°C and its Tg values were increased, respectively. The peak heat release rate and total heat release of the ZIF‐8/α‐ZrP/PUE composite decreased by 69.6% and 45.6%, respectively. Meanwhile, its smoke production rate and total smoke production decreased by 59.3% and 40.5%, respectively. The improved flame retardancy and smoke suppression were primarily ascribed to the physical barrier and catalytic carbonization effects of α‐ZrP. Furthermore, the metal oxide decomposed by ZIF‐8 could further facilitate the production of char residue and raise the compactness of the char layer.
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