Flammenhemmendes superhydrophobes Baumwollgewebe
Wissenschaftler haben ein stabiles, flammhemmendes, superhydrophobes Baumwollgewebe (FRS-CF) durch eine einfache Imprägnierungsmethode hergestellt.
Das zuerst abgeschiedene Ammoniumpolyphosphat/Zinkborat (APP/ZB) und Siliziumdioxid bilden eine anorganische hierarchische Struktur, die dem Gewebe nicht nur Flammschutz verleiht, sondern auch eine geeignete Rauheit für den Aufbau einer superhydrophoben Beschichtung bietet. Das zuletzt abgeschiedene Polydimethylsiloxan fungiert als Material mit geringer Oberflächenenergie, um die superhydrophobe Wirkung zu erzielen, und das hinzugefügte Epoxidharz kann die mechanische Gesamtstabilität der Beschichtung durch die Bereitstellung von Grenzflächenhaftung stark erhöhen. Wichtig ist, dass die hierarchische Mikrostruktur, die durch die Ablagerung von APP/ZB erzeugt wird, einen besonderen Schutz für die konstruierte superhydrophobe Beschichtung vor Flammen bieten kann.
Neue Möglichkeiten für die praktische Anwendungen
Das modifizierte Baumwollgewebe kann bei vertikaler Verbrennung selbstverlöschen und weist eine ausgezeichnete Flammhemmung mit einem Sauerstofflimitierungsindex von über 30 % auf. Darüber hinaus weist die Beschichtung hervorragende wasserabweisende, selbstreinigende und bewuchshemmende Eigenschaften auf und trennt Öl und Wasser von einer Vielzahl von Flüssigkeiten. Die konstruierte Beschichtung ist dauerhaft flammhemmend und weist eine robuste mechanische Stabilität auf. Nach zyklischen Reibungstests weist die FRS-CF immer noch eine hervorragende Superhydrophobie auf, und der Sauerstoffbegrenzungsindex liegt weiterhin über 30 %. Die Forscher sind der Ansicht, dass das Design einer robusten superhydrophoben/flammhemmenden Beschichtung die Entwicklung flammhemmender Baumwollgewebe vorantreiben und neue Möglichkeiten für die praktische Anwendung der superhydrophoben Beschichtung bieten kann.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 185, Dezember 2023, veröffentlicht.