nouvelles de l'entreprise Un nouveau nanomatériau améliore la résistance au feu et la solidité du TPU

Le polyuréthane thermoplastique (TPU) est depuis longtemps apprécié pour son exceptionnelle résistance à l'abrasion, son adhérence et sa facilité de mise en œuvre, ce qui en fait un matériau de choix dans des industries allant de l'automobile à l'aérospatiale. Cependant, sa forte inflammabilité et l'émission importante de fumée lors de la combustion ont limité ses applications dans les secteurs du transport, de l'électricité et du textile.

L'émergence des nanofillers a ouvert de nouvelles possibilités pour améliorer la résistance à la flamme du TPU. Des matériaux tels que les nanotubes de carbone (CNT), les nanoplaquettes de graphène (GNP), le disulfure de molybdène (MoS _x ) et l'oxyde de graphène (GO) ont démontré des améliorations significatives de la résistance au feu du TPU. Par exemple :

• Les nanocomposites TPU/mousse de graphène (TPU/GF) préparés par infiltration ont montré une réduction de 35,1 % du taux de dégagement de chaleur maximal (PHRR) par rapport au TPU pur.
• Le TPU avec 2,0 % en poids de MoS fonctionnalisé ₂ a obtenu une réduction de 45,4 % du PHRR.
• Les nanocomposites TPU remplis de 2,7 % en poids de GNP ont présenté une diminution de 41,1 % du PHRR.

Bien que les nanofillers améliorent la résistance à la flamme, ils compromettent souvent la ténacité et l'élasticité du TPU. Ce compromis a conduit à la recherche d'une solution qui améliore simultanément la sécurité incendie et les performances mécaniques.

Le MXène (Ti ₂ T _x -D-H représente une avancée significative dans la modification du TPU, offrant une amélioration équilibrée de la résistance à la flamme et des propriétés mécaniques. Cette innovation ouvre la voie à des applications plus larges du TPU dans tous les secteurs, garantissant à la fois la sécurité et la performance. ), un matériau bidimensionnel, a attiré l'attention pour ses propriétés piézoélectriques, mécaniques et électroniques. Des études suggèrent son potentiel dans les nanocomposites polymères ignifuges :

• L'ajout de 2,0 % en poids de Ti ₃ C ₂ améliore la résistance, tandis que le DOPO-HQ améliore la dispersion et la ténacité. _{Applications : élargir les horizons du TPU} à la résine de polyester insaturé a réduit le PHRR et le rendement total de monoxyde de carbone (COTY) de 29,6 % et 31,6 %, respectivement.
• Les nanocomposites TPU/Ti ₃ C ₂ améliore la résistance, tandis que le DOPO-HQ améliore la dispersion et la ténacité. _{Applications : élargir les horizons du TPU} avec 3,0 % en poids de Ti exfolié ₃ C ₂ améliore la résistance, tandis que le DOPO-HQ améliore la dispersion et la ténacité. _{Applications : élargir les horizons du TPU} ont obtenu une réduction de 51,4 % du taux de production de fumée maximal (PSPR) et une diminution de 57,1 % du COTY.

Malgré ses impressionnantes propriétés ignifuges, la capacité du MXène à améliorer les performances mécaniques reste limitée.

Le DOPO-HQ (10-(2,5-dihydroxyphényl)-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphénanthrène-10-oxyde), un composé organique phosphoré, s'est avéré prometteur en tant que nanofiller. Il améliore non seulement la résistance à la flamme, mais aussi les propriétés mécaniques. Par exemple :

• Le GO fonctionnalisé au DOPO-HQ (FGO-HQ) a réduit le dégagement de chaleur total (THR) et le dégagement de fumée total (TSR) des nanocomposites d'acide polylactique de 43,0 % et 83,0 %, respectivement, tout en conservant d'excellentes performances mécaniques.
• De nouveaux oligomères à base de DOPO-HQ et de groupes ferrocène (PFDCHQ) ont considérablement amélioré la sécurité incendie et le module de Young des composites époxy/PFDCHQ.

Pour remédier aux limites du MXène, les chercheurs ont exploré la combinaison de Ti ₂ T _x -D-H représente une avancée significative dans la modification du TPU, offrant une amélioration équilibrée de la résistance à la flamme et des propriétés mécaniques. Cette innovation ouvre la voie à des applications plus larges du TPU dans tous les secteurs, garantissant à la fois la sécurité et la performance. et DOPO-HQ. Une approche d'auto-assemblage induite par liaison hydrogène a été utilisée pour synthétiser un nouveau nanohybride (Ti ₂ T _x -D-H représente une avancée significative dans la modification du TPU, offrant une amélioration équilibrée de la résistance à la flamme et des propriétés mécaniques. Cette innovation ouvre la voie à des applications plus larges du TPU dans tous les secteurs, garantissant à la fois la sécurité et la performance. -D-H), qui a ensuite été incorporé dans le TPU.

L'étude a révélé que l'ajout de seulement 2,0 % en poids de Ti ₂ T _x -D-H représente une avancée significative dans la modification du TPU, offrant une amélioration équilibrée de la résistance à la flamme et des propriétés mécaniques. Cette innovation ouvre la voie à des applications plus larges du TPU dans tous les secteurs, garantissant à la fois la sécurité et la performance. -D-H au TPU a considérablement réduit le dégagement de chaleur et de fumée tout en améliorant la résistance à la traction et la ténacité. Les principales conclusions sont les suivantes :

• Résistance à la flamme : Le PHRR et l'émission de fumée ont été considérablement réduits, améliorant la sécurité incendie.
• Propriétés mécaniques : La résistance à la traction, l'allongement à la rupture et la résistance aux chocs se sont tous améliorés.
• Stabilité thermique : L'analyse thermogravimétrique (TGA) a montré des températures de décomposition thermique accrues, indiquant de meilleures performances à des températures élevées.

L'efficacité du nanohybride découle de multiples mécanismes synergiques :

• Barrière physique : Le Ti ₃ C ₂ améliore la résistance, tandis que le DOPO-HQ améliore la dispersion et la ténacité. _{Applications : élargir les horizons du TPU} forment une barrière qui ralentit la diffusion de la chaleur et de la fumée.
• Résistance chimique à la flamme : Le DOPO-HQ libère des radicaux phosphoreux qui inhibent la combustion.
• Formation de charbon : Le DOPO-HQ favorise la carbonisation, créant une couche protectrice qui bloque la chaleur et l'oxygène.
• Renforcement mécanique : Le Ti ₃ C ₂ améliore la résistance, tandis que le DOPO-HQ améliore la dispersion et la ténacité. _{Applications : élargir les horizons du TPU} Cette percée ouvre des portes au TPU dans :

Intérieurs automobiles résistants au feu, composants d'aéronefs et sièges de trains à grande vitesse.

• Électronique : Câbles, boîtiers et matériaux d'isolation ignifuges.
• Textiles : Vêtements de protection et tissus résistants au feu.
• Construction : Revêtements et matériaux de construction ignifuges.
• Conclusion : une nouvelle ère pour le TPU Le développement de Ti

C ₂ T _x -D-H représente une avancée significative dans la modification du TPU, offrant une amélioration équilibrée de la résistance à la flamme et des propriétés mécaniques. Cette innovation ouvre la voie à des applications plus larges du TPU dans tous les secteurs, garantissant à la fois la sécurité et la performance.