Razvita je bila nova ognjevarna tekstilna filamentna preja iz nanokompozita poliamid 6 (PA6)/premoščen 9,10-dihidro-9-oksa-10-fosfafenantren-10-oksidna (DOPO) derivat (PHED). Nadgradljiv proizvodni pristop vključuje z vodo katalizirano polimerizacijo ?-kaprolaktama ob odpiranju njegovega obroča in situ v prisotnosti ognjevarnega aditiva PHED, čemur je sledilo predenje nanokompozitne filamentne preje in izdelava pletenih tkanin. Specifična kemijska struktura spojine PHED je omogočila njegovo odlično mešanje s staljenim ?-kaprolaktamom in nemoteno polimerizacijo ?-kaprolaktama. Za proizvedeni nanokompozit PA6/PHED je bila značilna ohranjena molekularna struktura poliamida 6 in enakomerno porazdeljen nanodispergiran PHED pri koncentracijah 10 in 15 mas.%. Struktura nanokompozitov PA6/PHED je bila uspešno ohranjena po postopku predenja. Nanokompozitna filamentna preja PA6 z vgrajenim aditivom PHED pri koncentraciji 15 mas.% je v primerjavi s surovim PA6 pokazala: (a) povečano termooksidacijsko stabilnost do 500 ° C, s 43% višjim ostankom pri 500 ° C in (b) samougasljivost vlaken in pletenih vzorcev v 1 s pri izvajanju standardnega vertikalnega testa gorljivosti (ASTM D6413), ob znatnem znižanju odtekanja taline in njene vnetljivosti. Poleg tega so vzorci plastičnih ploščic PA6/PHED debeline 1,2 mm dosegli oceno V0 pri izvajanju testa vertikalne gorljivosti UL94 že pri 10 mas.% PHED-a. Ta inovativen in nadgradljiv pristop bi lahko utrl pot za industrijsko proizvodnjo nove generacije nanokompozitne negorljive filamentne preje iz PA6, kar bi bilo zelo koristno za povečanje požarne varnosti ob uporabi minimalne koncentracije DOPO-derivata.
COBISS.SI-ID: 3602288
Študije proizvodnje vlaknotvornega kompozitnega materiala poliamida 6 (PA6)/grafena in njegove uporabe pri predenju tekstilnih vlaken iz taline so redke, vendar dosedanje raziskave kažejo, da je doseganje visoko dispergiranega grafena glavni izziv za proizvodnjo nanokompozitov. Glede na pomemben napredek pri proizvodnji nanoploščic grafena (GnP) na industrijskem nivoju, je bil namen raziskovalnega dela bil preučiti izvedljivost proizvodnje kompozitnih vlaken PA6/GnP z uporabo tržno dostopnih nizko-plastnih GnP. V ta namen so bile GnP predhodno dispergirane v staljenem ?-kaprolaktamu pri koncentracijah 1 in 2 mas.%. Postopku dispergiranja je sledilo vključevanje GnP v matrico PA6 z uporabo postopka z vodo katalizirane polimerizacije ?-kaprolaktama ob odpiranju njegovega obroča in situ v prisotnosti GnP, čemur je sledil postopek predenja. Rezultati so pokazali, da vgrajeni GnP niso v veliki meri vplivali na temperaturo taljenja PA6, vplivali pa so na temperaturo kristalizacije, notranjo strukturo vlaken, kristaliničnost in mehanske lastnosti. Poleg tega so nanoploščice GnP povečale kompleksno viskoznost PA6, kar je povzročilo potrebo po optimizaciji parametrov postopka predenja, da bi se omogočila neprekinjena proizvodnja filamentov. Čeprav vključitev nanoploščic GnP ni zagotovila povečanja natezne trdnosti vlaken PA6, se je termična stabilnost vlaken PA6 povečala. Povečana viskoznost taline in vpliv grafena na zaviranje odtekanja taline v preskusu vertikalnega testa gorljivosti sta posledično podaljšali čas gorenja v vzorcih.
COBISS.SI-ID: 24970755
Proizvodnja trajnostnih in učinkovitih ognjevarnih vlaknotvornih materialov iz poliamida 6 (PA6) zahteva vzpostavitev novega pristopa za proizvodnjo PA6 z nanodispergiranim ognjevarnim aditivom (OA). To raziskovalno delo vključuje podrobno preučevanje vpliva treh različnih ognjevarnih premoščenih 9,10-dihidro-9-oksa-10-fosfafenantren-10-oksidnih (DOPO) derivatov na lastnosti in situ sintetiziranih sistemov PA6/OA. V ta namen je bila izvedena z vodo katalizirana polimerizacija ?-kaprolaktama ob odpiranju njegovega obroča in situ v prisotnosti treh različnih premoščenih DOPO derivatov, in sicer derivata P-N fosfonamidata in dveh derivatov P-C fosfinata. Glavno delovanje izbranih premoščenih derivatov DOPO je v plinski fazi pri temperaturah, ki se relativno ujemajo s specifičnostmi pirolize PA6. Učinki ognjevarnih aditivov na disperzijsko stanje, morfološke, molekularne, strukturne lastnosti, reologijo taline in termične lastnosti in situ sintetiziranega PA6 so bili ocenjeni. Specifična prednost tega pristopa je enostopenjska proizvodnja PA6 z enakomerno porazdeljenim nanodispergiranim ognjevarnim aditivom, kar je bilo doseženo v primeru vseh treh uporabljenih OA. Vendar pa so uporabljeni ognjevarni aditivi med polimerizacijo različno interagirali z monomerom in polimerom, kar se je odražalo v dolžini verig PA6, njegovi kristalni strukturi in reoloških lastnostih njegove taline. Uporabljeni ognjevarni aditivi so zagotovili primerljiv učinek na termično stabilnost PA6 in stabilizacijo sistemov PA6/OA nad 450 ° C pri pirolizi v prisotnosti kisika. Vendar pa so lastnosti vlaknotvornega PA6 bile zadovoljive za neprekinjeno izvajanje postopka predenja iz taline samo v primeru specifične molekularne strukture ognjevarnega aditiva.
COBISS.SI-ID: 1538555843
Cilj te raziskave je bil oceniti protibakterijsko in protiglivično aktivnost, citotoksičnost, izluževalne lastnosti in ekotoksičnost novih ognjevarnih tekstilnih vlaken iz poliamida 6 (PA6), ki jih je razvila naša raziskovalna skupina. Tekstilna vlakna so bila proizvedena z vključitvijo ognjevarnega premoščenega 9,10-dihidro-9-oksa-10-fosfafenantren-10-oksid (DOPO) derivata (PHED) v matriko PA6 med postopkom polimerizacije in situ pri koncentracijah enakih 10 in 15 mas.% (PA6/10PHED in PA6/15PHED). Medtem ko je nanodispergiran PHED zagotovil visoko učinkovito zaviranje gorenja, je njegova biološka aktivnost omogočila odlično protibakterijsko aktivnost proti Escherichia coli in Staphylococcus aureus ter odlično protiglivično aktivnost proti Aspergillus niger in Candida albicans. Rezultati so potrdili izluževanje PHED-a, vendar testirani vodni izlužki niso povzročili merljivega toksičnega učinka na vodno lečo Lemna minor. Citotoksičnost in vitro izluženega PHED-a iz vlaken PA6/15PHED je bila potrjena za človeške celice iz maščobnega tkiva v neposrednem kot tudi pri daljšem stiku. Usmerjena biološka aktivnost ognjevarnega organofosfinata PHED bi lahko bila koristna za razvoj tekstilnih materialov PA6 z večfunkcionalnimi lastnostmi in nizkim profilom ekotoksičnosti, medtem ko izluževalne lastnosti in citotoksičnost PHED-a omejujeta njihovo uporabo z vključenimi postopki pranja in neposrednim stikom s kožo.
COBISS.SI-ID: 55570947