2.2.1 PDA包覆改性EPS颗粒的制备ag百家乐回血
图1展示了改性EPS颗粒的制备历程。最初,将1.21 g三羟甲基氨基甲烷(Tris)溶于1000 mL去离子水中,并用HCl滴定以配制pH = 8.5的Tris-HCl缓冲溶液。随后,使用该缓冲溶液(10 mM,pH 8.5)配制4 mg/mL的多巴胺(Da)溶液。将未改性的EPS颗粒置于Da溶液中抓续搅动24 h,随后用蒸馏水反复冲洗至溶液无色,并于40 °C烘箱中干燥,最终取得聚多巴胺(PDA)包覆的改性EPS颗粒,记为PDA@EPS。
2.2.2 CS改性PDA@EPS颗粒的制备
最初,将10 g壳聚糖(CS)粉末加入盛有1000 mL去离子水的烧杯中,搅动3 min以散播粉末,随后加入10 mL(1%)乙酸并抓续搅动24 h,取得1%(w/v)的CS溶液,记为1% CS。按摄影同递次配制2%和3% CS溶液。随后,将PDA@EPS颗粒辨认置于1%、2%和3% CS溶液中搅动3 h,捞出并干燥,取得1CS-PDA@EPS、2CS-PDA@EPS和3CS-PDA@EPS颗粒。
2.2.3 PA/CS协同改性PDA@EPS颗粒的制备
最初,称取28.57 g植酸(PA,70%)溶液革新至含1000 mL去离子水的烧杯中,搅动1 h以配制浓度为2%(w/v)的PA溶液。用特定浓度NaOH溶液诊疗PA溶液pH至中性(pH=6),搅动后取得2%(w/v)的PA钠溶液,记为2% PA。选用相同递次配制6%和10% PA溶液。随后,将CS-PDA@EPS颗粒辨认置于不同浓度的PA溶液中搅动3 h,捞出并干燥。凭证PA溶液浓度,将改性颗粒辨认记为2PA/3CS-PDA@EPS、6PA/3CS-PDA@EPS和10PA/3CS-PDA@EPS。
Preparation of Hydrophilic and Fire-Resistant Phytic Acid/Chitosan/Polydopamine-Coated Expanded Polystyrene Particles by Using Coating Method
Tang, Wenjie; Huang, Dajian; Qiang, Xiaohu; Wang, Liu. Coatings; Basel Vol. 14, Iss. 5, (2024): 574. DOI:10.3390/coatings14050574
翻译
跟着民众动力忽地的抓续增长,节能减排已成为迫切议题。接头标明,建筑能耗占总能耗的32%,其中建筑外墙的热能忽地占建筑举座能耗的显赫比例。为处置这一问题,可在施工过程中通过向基体材料中添加发泡剂[3,4]或轻质骨料[4,5],制备轻质建筑材料,从而升迁墙体结构的隔热材干,镌汰建筑能耗。
发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒因其低密度、低导热性和经济性,被泛泛用作轻质建筑材料的隔热填料[7–9]。相干词,EPS算作一种多孔聚烯烃材料,其主链富含碳氢化合物、侧链含多数芳醇环,且蜂窝状结构内空气流通性高,导致其极易燃烧[10,11]。此外,EPS的疏水性使其颗粒在浆体中上浮且散播不均,无机材料的水化家具也难以浸透,导致EPS颗粒与基体材料界面鸠合性差,成为轻质建筑材料体系中的薄弱递次,影响其空洞性能[9,12]。因此,在轻质建筑材料的出产中,需对EPS进行有用改性以升迁其亲水性与阻燃性。
在EPS的团员或浸渍过程中添加阻燃剂,是赋予EPS阻燃性能的有用路子。相干词,这些递次对阻燃剂的粒径限度较大,且存在未团员单体残留、浸渍恶果低等问题[13,14]。将具有阻燃性能的凝胶[15,16]、气凝胶、水凝胶、泡沫、薄膜及胶凝材料附着于团员物名义,可显赫升迁团员物的阻燃性。其中,涂层法通过将黏结剂与阻燃剂共同包覆于EPS颗粒名义,是一种高效的阻燃改性递次[22,23]。
举例,Cao等以三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)为黏结剂,选用封装法将硝酸铝改性多壁碳纳米管(ATH-MWNTs)和可膨大石墨(EG)用于EPS阻燃改性。当添加14.3 wt% EG和4.1 wt% ATH-MWNTs时,改性EPS泡沫的极限氧指数(LOI)达30.3%,UL-94品级为V-0,热开释速度峰值(pHRR)从933 kW/m²降至177 kW/m²。
Wang等则以热固性酚醛树脂(PF)为黏结剂,ag真人百家乐怎么赢运用粉煤灰(FA)的高SiO₂含量与ATH协同作用,树立了低老本EPS阻燃体系。当EPS/PF/ATH/FA比例为50:50:35:15时,EPS-PF/ATH35/FA15样品的LOI升迁至29.6%,并达到UL-94 V-0品级。
相干词,涂层法常用的黏结剂(如酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂等热固性树脂)频繁含甲醛,对东谈主体健康无益。因此,亟需遴荐环保、无毒且兼具阻燃性的黏结剂。
卤系阻燃剂因燃烧开释有毒物资危害健康与环境,正慢慢被替代[27,28]。磷系阻燃剂(如红磷、次磷酸铝、聚磷酸铵、磷酸二氢铵)算作高效低毒的无卤阻燃剂,已用于EPS阻燃改性[29,30]。其作用机制包括:(1)算作固相阻燃剂,促进含氧团员物成炭;(2)算作气相阻燃剂,生成活性解放基拿获H·和OH·[29,35]。氮系阻燃剂(如双氰胺、胍盐、三聚氰胺偏激盐)则通过理会开释惰性气体(N₂、NH₃及水蒸气)扫尾气相阻燃。相干词,氮系阻燃剂恶果较低,常需与磷系阻燃剂联用[39–41]。举例,Ji等以淀粉、磷酸和尿素为原料合成磷酸淀粉氨基甲酸酯(APSC),当APSC含量达47 wt%时,改性EPS泡沫的LOI升至35.2%,UL-94达V-0级,且pHRR和总烟开释量(TSP)显赫镌汰。但此类阻燃剂弗成再生、难降解,并具有一定生物毒性。
生物基阻燃剂(如壳聚糖(CS)[45,46]、植酸(PA)[47,48]、海藻酸盐[49,50]、聚多巴胺(PDA)[51,52])因其可再生、环境友好且无毒的特质,在团员物复合材料中备受体恤。其中,仿贻贝黏附的PDA可通过自觉千里积包覆于材料名义,其邻苯二酚基团在有机-无机界面提供优异黏附力[53–58],适互助为黏结剂使用。植酸(PA)是谷物、坚果和油籽中经酸解、热处理或酶解索要的肌醇六磷酸酯[59–62],含28 wt%磷元素及六个磷酸基团,在膨大型阻燃(IFR)体系中可充任酸源,燃烧时生成磷酸盐[63,64]。
这促进了富磷炭层的造成,并通过理会蒸发性磷化物拿获解放基,禁绝团员物燃烧。此外,植酸(PA)因其六个磷酸基团佩戴的高负电荷(pKa 1.9~9.5),可与带正电的团员物及金属离子造成络合物。
壳聚糖(CS)是一种无毒、高产且环境友好的线性氨基多糖,通过酸处理脱钙和碱处理部分脱乙酰化,从甲壳类动物(如虾、蟹、贝壳)的甲壳素中索要[66,67]。其结构由β(1-4)运动的D-葡萄糖胺及极少N-乙酰-β-D-葡萄糖胺构成[68,69]。
CS算作富碳氨基多糖,在热理会时开释氨气并造成残碳,可算作炭源和顺源。PA与CS可构建膨大型阻燃(IFR)体系,展现磷-氮协同阻燃效应。在低pH(pKa 6~6.5)下,CS带正电荷,通过带负电的PA与带正电的CS间的强离子互相作用扫尾复合千里积。
举例,Cheng等选用层层自拼装法将PA、生物炭(BC)和CS引入棉织物,已矣线路:PA/CS/BC(7.5%)处理的棉织物热开释速度峰值(pHRR)镌汰88.66%,总热开释量(THR)镌汰88.69%,极限氧指数(LOI)高达64.1%,且水洗后仍保留约60%的阻燃性能。Fang等通过层层自拼装法制备PA/CS涂层的涤棉混纺织物,当PA/CS涂层达20层时,LOI升迁至29.6%。此外,PA与CS中的磷酸基、羟基及氨基可增强EPS的亲水性[74,75]。因此,运用PA/CS生物基阻燃剂改性EPS颗粒可同期赋予其亲水性与阻燃性,但现在尚未见生物基PA/CS涂层改善EPS颗粒阻燃性与亲水性的报谈。
面前,发泡聚苯乙烯(EPS)的阻燃改性主要荟萃于EPS泡沫保温板,针对EPS颗粒的接头相对较少。而在轻质建筑材料界限,EPS频繁以颗粒花式算作轻质骨料使用。因此,对EPS颗粒的改性接头具有必要性。本接头淡薄一种通过PA/CS生物基涂层同步升迁EPS颗粒阻燃性与亲水性的浮浅战略:以聚多巴胺(PDA)为黏结剂,在PDA@EPS颗粒名义构建PA/CS膨大型阻燃(IFR)体系,通过梗概涂覆法制备PA/CS-PDA@EPS颗粒。通过相干表征探究改性涂层对EPS颗粒结构、亲水性、热踏实性及阻燃性的影响。所得改性EPS颗粒兼具亲水与阻燃特质,为其在轻质建筑材料中的应用提供参考价值。
70. Chen, C.; Gu, X.; Jin, X.; Sun, J.; Zhang, S. The effect of chitosan on the ffammability and thermal stability of polylactic
acid/ammonium polyphosphate biocomposites. Carbohydr. Polym. 2017, 157, 1586–1593. [CrossRef]
71. Lee, D.W.; Lim, H.; Chong, H.N.; Shim, W.S. Advances in chitosan material and its hybrid derivatives: A review. Open Biomed. J.
2009, 1, 10–20. [CrossRef]
72. Cheng, X.; Shi, L.; Fan, Z.; Yu, Y.; Liu, R. Bio-based coating of phytic acid, chitosan, and biochar for ffame-retardant cotton fabrics.
Polym. Degrad. Stab. 2022, 199, 109898. [CrossRef]
73. Fang, Y.; Sun, W.; Li, J.; Liu, H.; Liu, X. Eco-friendly ffame retardant and dripping-resistant of polyester/cotton blend fabrics
through layer-by-layer assembly fully bio-based chitosan/phytic acid coating. Int. J. Biol. Macromol. 2021, 175, 140–146. [CrossRef]
[PubMed]
74. Spriano, S.; Riccucci, G.; Örlygsson, G.; Ng, C.H.; Vernè, E.; Sehn, F.P.; de Oliveira, P.T.; Ferraris, S. Coating of bioactive glasses
with chitosan: The effects of the glass composition and coating method on the surface properties, including preliminary in vitro
results. Surf. Coat. Technol. 2023, 470ag百家乐回血, 129824. [CrossRef]