Химия в России и за рубежом (канал ИОНХ РАН)

Forwarded from ISPM_science

#article
Каждый день нас окружают тысячи самых различных изделий из хлопка, которые объединяет один ключевой недостаток - данный материал очень легко воспламеняется. Учёные Цзянанньского университета из группы Wenwen Guo предложили экологичный и удобный метод огнестойкой отделки с помощью послойной самосборки (LbL) путем попеременного осаждения нового антипирена на биооснове фосфорилированного альгината натрия (PSA) и функционализированного алкиламмонием силоксана (A-POSS).
При разложении фосфорсодержащей органической части образуется фосфорная кислота и полифосфат, которые катализируют процесс обугливания поверхности хлопка, создавая защитный слой, не подпускающий кислород и лучистое тепло к основной массе полимерной матрицы, а также поглощают радикалы ⋅H и ⋅OH, которые ингибируют горение хлопчатобумажных тканей путем тушения. В то же время, использование азотсодержащего силсесквиоксана даёт двойной эффект - во-первых, при нагревании каркасная структура POSS раскрывается, образуя второй защитный слой, также мешающий дальнейшему окислению хлопка, а во-вторых, имеющиеся в составе аммонийные остатки переходят при горении в азот, который разбавляет кислород в газовой смеси, что останавливает распространение пламени. Благодаря этому, кислородный индекс ткани (т.е. содержание кислорода в кислородно-азотной смеси, необходимое для горения материала) вырос с 20% до 35%, переводя её в категорию самозатухающих материалов, при поджоге ткани практически отсутствует пламя, основная часть волокна сохраняется с незначительными дефектами, а механические свойства модифицированной ткани почти не отличаются от оригинальных образцов, не влияя на их эксплуатационные характеристики.

При этом, оба реагента - коммерчески доступные, а благодаря послойной самосборке из-за использования катионной (A-POSS) и анионной (PSA) составляющих, можно легко контролировать количество слоёв покрытия для достижения оптимального набора свойств.

Работа опубликована в журнале International Journal of Biological Macromolecules

www.group-telegram.com/id/chemrussia.com/4829

1.1K viewsOct 8 at 06:01

#article
Каждый день нас окружают тысячи самых различных изделий из хлопка, которые объединяет один ключевой недостаток - данный материал очень легко воспламеняется. Учёные Цзянанньского университета из группы Wenwen Guo предложили экологичный и удобный метод огнестойкой отделки с помощью послойной самосборки (LbL) путем попеременного осаждения нового антипирена на биооснове фосфорилированного альгината натрия (PSA) и функционализированного алкиламмонием силоксана (A-POSS).
При разложении фосфорсодержащей органической части образуется фосфорная кислота и полифосфат, которые катализируют процесс обугливания поверхности хлопка, создавая защитный слой, не подпускающий кислород и лучистое тепло к основной массе полимерной матрицы, а также поглощают радикалы ⋅H и ⋅OH, которые ингибируют горение хлопчатобумажных тканей путем тушения. В то же время, использование азотсодержащего силсесквиоксана даёт двойной эффект - во-первых, при нагревании каркасная структура POSS раскрывается, образуя второй защитный слой, также мешающий дальнейшему окислению хлопка, а во-вторых, имеющиеся в составе аммонийные остатки переходят при горении в азот, который разбавляет кислород в газовой смеси, что останавливает распространение пламени. Благодаря этому, кислородный индекс ткани (т.е. содержание кислорода в кислородно-азотной смеси, необходимое для горения материала) вырос с 20% до 35%, переводя её в категорию самозатухающих материалов, при поджоге ткани практически отсутствует пламя, основная часть волокна сохраняется с незначительными дефектами, а механические свойства модифицированной ткани почти не отличаются от оригинальных образцов, не влияя на их эксплуатационные характеристики.

При этом, оба реагента - коммерчески доступные, а благодаря послойной самосборке из-за использования катионной (A-POSS) и анионной (PSA) составляющих, можно легко контролировать количество слоёв покрытия для достижения оптимального набора свойств.

Работа опубликована в журнале International Journal of Biological Macromolecules

BY Химия в России и за рубежом (канал ИОНХ РАН)