Materiais retardadores de chama ecológicos de alto desempenho: Preparação e desempenho inovadores de aerogéis compostos de hidróxido de magnésio e ágar

A preparação de aerogéis compostos de hidróxido de magnésio e ágar e a pesquisa sobre suas propriedades retardadoras de chama é um campo interdisciplinar que envolve muitos aspectos, como ciência de materiais, engenharia química e segurança contra incêndio. A seguir está a estrutura básica para a preparação e avaliação de desempenho deste material compósito:

Preparação

Preparação da matéria-prima: Selecione hidróxido de magnésio de alta pureza (Mg(OH)_2) como enchimento retardador de chama e ágar de polímero natural como material de matriz. O hidróxido de magnésio requer tratamento superficial prévio para melhorar sua compatibilidade com a matriz de ágar. Processo sol-gel: Preparação do sol: Primeiro dissolva o ágar em pó em água quente, aqueça e mexa até dissolver completamente, formando um ágar sol transparente. Dispersão de hidróxido de magnésio: O pó de hidróxido de magnésio modificado na superfície é disperso uniformemente no sol de ágar, e tratamento ultrassônico ou agitação em alta velocidade é usado para garantir que as partículas de hidróxido de magnésio sejam uniformemente dispersas e evitem aglomeração. Moldagem de gel: Despeje o sol misturado uniformemente em um molde e solidifique em um gel naturalmente em temperatura ambiente ou baixa temperatura. Durante este período, certas condições de umidade e temperatura podem precisar ser controladas para promover uma gelificação uniforme. Processo de secagem: Usando a tecnologia de liofilização, o gel é congelado em um ambiente de baixa temperatura e baixa pressão e depois sublimado para remover a água para formar uma estrutura de aerogel porosa. Este processo é fundamental para manter a microestrutura do aerogel. Avaliação de desempenho retardador de chama

Análise termogravimétrica (TGA): Use um analisador termogravimétrico para medir a mudança de massa do aerogel composto durante o processo de aquecimento, avaliar sua estabilidade térmica e comportamento de perda de peso em altas temperaturas e refletir indiretamente o efeito retardador de chama. Teste de Índice Limitante de Oxigênio (LOI): Determina a concentração mínima de oxigênio necessária para que os aerogéis compostos mantenham a combustão sustentada. Quanto maior o valor do LOI, melhor o desempenho retardador de chama do material. Teste de calorímetro de cone: avalie a taxa de liberação de calor (HRR), liberação total de calor, etc. do material, o que reflete diretamente o desempenho de combustão do material e a eficiência retardadora de chama em condições de incêndio. Teste de queima vertical (teste UL-94): De acordo com o padrão internacional de segurança UL-94, o grau retardador de chama do material é avaliado, incluindo propriedades autoextinguíveis, condições de gotejamento, etc. Características de desempenho e aplicações

O aerogel composto de hidróxido de magnésio-ágar apresenta boas propriedades retardadoras de chama devido à sua estrutura e propriedades únicas. Também possui características de peso leve, alta porosidade e baixa emissão de fumaça, tornando-o amplamente utilizado na construção, têxteis, aeroespacial, etc. amplas perspectivas de aplicação. Em particular, suas características de compatibilidade ambiental, ausência de halogênio, baixa toxicidade e baixa emissão de fumaça tornam-no a escolha ideal para uma nova geração de materiais retardadores de chama ecologicamente corretos. Ao otimizar o processo de preparação e a proporção de componentes, suas propriedades mecânicas e eficiência retardadora de chama podem ser melhoradas ainda mais, e o escopo de aplicação pode ser ampliado.