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原位生长的CNTs@MoS2杂化物增强水性膨胀型防火涂料的耐火和隔热性能

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目的 设计并研制一种耐火和隔热性能突出的水性膨胀型防火涂料.方法 以碳纳米管(CNTs)、四水合钼酸铵、十六烷基溴化铵(CTAB)、硫脲为原料,通过简单的一步水热法原位生长出一种新型的CNTs@MoS2杂化物,并采用FT-IR、XRD、拉曼光谱、SEM等手段对复合杂化物进行表征.再将CNTs@MoS2杂化物作为增效剂分散在水性膨胀型防火涂料(CNTs@MoS2/WES)中,通过大板实验和涂层、炭焦层表面分析评价了涂层的耐火和隔热性能.结果 与WES(膨胀倍率为3.90)、CNTs/WES涂层(膨胀倍率为6.04)、MoS2/WES涂层(膨胀倍率为4.59)相比,CNTs@MoS2/WES涂层具有最高的膨胀倍率(8.88).CNTs@MoS2/WES涂层所涂覆的钢板在燃烧40 min后背面温度最低(133.3℃),这充分表明该涂层具有优异的隔热性能.结论 制备的CNTs@MoS2杂化物表现出稳定的网络交织结构,有效提高了它在涂料中的分散性能.此外,CNTs@MoS2/WES涂层优异的耐火和隔热性能主要归因于:1)CNTs@MoS2/WES涂层及其炭焦层具有更致密和完整的表面,阻隔了热量的传递;2)CNTs的添加增强了炭焦层的致密性,抑制了膨胀过程中产生的气体泄漏,提升了涂层膨胀倍率;3)MoS2提高了膨胀层强度且促进了炭焦层的形成,减少了裂纹和孔隙的产生.
Fire Resistance and Thermal Insulation of in Situ-grown CNTs@MoS2 Hybrids Enhanced Waterborne Intumescent Flame-retardant Coatings

carbon nanotubes (CNTs)molybdenum disulfide (MoS2)synergistic effectfire resistanceflame-retardant mechanism

王晓明、朱耿增、金义杰、贾丹、段海涛、詹胜鹏、杨田、凃杰松、章武林、马利欣

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国网山东省电力公司电力科学研究院,济南 250003

武汉材料保护研究所特种表面保护材料及应用技术国家重点实验室,武汉 430030

碳纳米管(CNTs) 二硫化钼(MoS2) 协同效应 耐火性能 阻燃机理

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5500-202216111A-1-1-ZN

2024

10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2024.04.019

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中国兵器工业第五九研究所,中国兵工学会防腐包装分会,中国兵器工业防腐包装情报网

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CSTPCD北大核心
影响因子：1.39
ISSN：1001-3660
年,卷(期)：2024.53(4)
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