一种同轴电缆结构的MXene包覆芳纶纤维、制备方法及其在涂层阻燃聚氨酯海绵中的应用技术

一种同轴电缆结构的MXene包覆芳纶纤维、制备方法及其在涂层阻燃聚氨酯海绵中的应用，涉及MXene包覆芳纶纤维制备领域。采用质子化制备ANF水分散液，通过多巴胺自聚在ANF表面生成聚多巴胺纳米薄层对纤维进行表面功能化，利用聚多巴胺与MXene之间的氢键作用使MXene纳米片层“桥接”后包覆在ANF表面生成同轴电缆结构ANF@MXene纳米纤维；同时采用浸渍法将其附着在FPU表面构筑成阻燃涂层。ANF@MXene在热解和燃烧过程中形成的空心管状结构MXene具有限域催化作用，能够促进炭层和石墨化碳的生成，从而降低涂层的厚度和使用量并显著提高FPU火安全性，因而在阻燃聚合物领域具有广阔的应用前景。前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
一种同轴电缆结构的MXene包覆芳纶纤维、制备方法及其在涂层阻燃聚氨酯海绵中的应用


[0001]本专利技术涉及MXene包覆芳纶纤维制备领域，具体涉及一种同轴电缆结构的MXene包覆芳纶纤维、制备方法及其在涂层阻燃聚氨酯海绵中的应用。

技术介绍

[0002]聚氨酯海绵(FPU)在汽车和家居等领域具有广泛的应用，但其容易燃烧，由此引发的火灾给人民生命和财产安全造成了严重威胁。通过浸渍技术在FPU的三维骨架表面附着一层甚至多层阻燃涂层，能够有效改善FPU的阻燃性能，但是高的阻燃效率一般需要较大的涂层厚度和使用量，不仅会影响涂层与基体间的粘附力而且会破坏基材的综合性能。因此，设计并合成具有高阻燃效率的阻燃涂层是亟待解决的问题。而提高涂层在热解和燃烧过程中的成炭率，促进非晶炭向石墨化碳材料的转变，是提高材料火安全性的有效途径之一。
[0003]MXene纳米片因其表面多样化的官能团以及C
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O活性位点，在催化脱氢和催化成碳等领域备受青睐。中国专利技术专利ZL202110821947.9采用模板法构筑了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MXene包覆芳纶纤维(ANF@MXene)，其特征在于，具有同轴电缆结构，由MXene纳米片层包覆在ANF纤维表面构成。2.一种制备如权利要求1所述MXene包覆芳纶纤维(ANF@MXene)的方法，其特征在于，采用质子化制备ANF水分散液，通过多巴胺(DA)自聚在ANF表面生成聚多巴胺(PDA)纳米薄层(PDA
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ANF)对纤维进行表面功能化，利用PDA与MXene之间的氢键作用使MXene纳米片层“桥接”后包覆在ANF表面生成同轴电缆结构的MXene包覆芳纶纤维(ANF@MXene)。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，质子化制备ANF水分散液的方法为：将聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(PPTA)、氢氧化钾(KOH)、二甲基亚砜(DMSO)和去离子水混合，搅拌质子化，通过抽滤洗涤去除多余的KOH和DMSO至pH＝7后，再加入去离子水高速分散得到ANF水分散液。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，质子化制备ANF水分散液的方法具体为：称取1g PPTA和1.5g KOH加入到三颈烧瓶中，依次加入480mL DMSO和20mL去离子水，机械搅拌2～4h得到浓度为2mg/mL的ANF/DMSO分散液；取100mL的ANF/DMSO分散液于三颈烧瓶中，加入200mL的去离子水机械搅拌2～4h；通过有机系微孔滤膜用无水乙醇和去离子水交替抽滤洗涤去除多余的KOH和DMSO至pH＝7；将产物用去离子水再分散1～2min后，得到浓度为1mg/mL的ANF水分散液。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，PDA
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ANF分散液的制备方法为：将ANF水分散液、Tris
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盐酸溶液和DA溶液混合，搅拌反应得到PDA
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ANF分散液，其中DA与ANF的质量比为3:97～7:93。6.如权利要求5所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁红典，王丁丁，章恒，毛磊，卫春祥，杨伟，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：