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금속-유기 구조물(MOFs)은 폴리머의 새로운 난연제로 떠오르고 있으며, 일반적으로 이들의 열 안정성과 난연성을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 MOF 기반 폴리머 복합재의 열 분해 동역학에 대한 구체적인 연구는 부족하며, 이는 플레임 점화, 연소 및 그 위에서의 불꽃 확산 모델링에 중요하다는 것이 알려져 있습니다. 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA)의 열 분해 메커니즘은 잘 연구되어 왔으며, 이로 인해 PMMA는 필러가 이의 분해 과정과 동역학에 미치는 영향을 평가하기에 이상적인 폴리머입니다. 따라서 본 연구에서는 일반적인 MOF 유형인 UiO-66을 PMMA에 삽입하여 복합재를 형성하였습니다. 미소 규모 연소 열량계의 결과를 기반으로 PMMA/UiO-66 복합재의 겉보기 활성화 에너지 값을 계산하고 순수 PMMA와 비교하였습니다. 더불어 콘 열량계 테스트에서, 단 1.5 중량%의 UiO-66이 PMMA의 최대 연소 강도와 평균 질량 손실률을 각각 14.3% 및 12.4% 감소시킬 수 있음을 보여주었습니다. UiO-66과 SiO2를 결합하여 복합재를 형성함으로써, 더 밀집된 보호층 형성에 기여할 수 있으며, 이는 PMMA의 최대 연소 강도와 평균 질량 손실률을 각각 22.0% 및 14.7% 감소시키는 시너지 효과를 나타냅니다.
Shen et al. (금요일)은 이 질문을 연구했습니다.
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