炎延焼防止、機械的強度、および低毒性のエポキシ樹脂に向けた階層的ナノスフィア

エポキシ樹脂（EP）に優れた炎延焼防止および煙抑制効果を付与するために、多機能ナノ粒子（SCP）が設計され、シリカナノスフィアの表面にCu2O、メラミン、およびリン含有炎延焼防止剤が順次堆積される単純なアプローチを通じて準備されました。EPに2質量%のSCPを少量添加すると、炎延焼防止性能が大幅に改善されることが示されました。この改善は、制限酸素指数が29.2%に顕著に増加し、垂直燃焼試験でV-1評価を達成したことによって証明され、修飾されていないEPのそれぞれの値23.8%および無評価と対照的です。さらに、コーンカロリメーター試験中のEP/SCP-2の総煙生成量、熱放出速度のピーク、およびCOの生成速度のピークは、それぞれ10.2%、26.1%、および37.0%減少しました。加えて、2質量%のSCPの組み込みは、影響強度が22.5%増加し、引張強度が8.1%上昇し、Tgが9.5%増加することにより、EP複合材に優れた機械的特性とガラス転移温度（Tg）を付与します。炎延焼防止メカニズムの分析は、SCPがエポキシ樹脂内でガス相および凝縮相メカニズムの両方を通じて機能することを明らかにしました。全体として、提案された多機能ナノ粒子戦略は、ポリマー材料の防火安全性と機械的性能を同時に向上させるための有望なアプローチを示しています。