海锐课堂| 空心玻璃微球+生物质气凝胶，海锐科学家制备新型隔热阻燃材料！

栏目：公司动态 发布时间：2023-12-28
近年来，生物质材料具有自然资源丰富，性价比高，环境友好的特点，引发了极大关注。然而，易燃和低强度阻碍了生物质气凝胶作为隔热材料的实际应用。为此，中科海锐科学家团队研制了生物质气凝胶/空心玻璃微球复合材料，推动生物质保温材料向实际应用发展。

近年来，生物质材料具有自然资源丰富，性价比高，环境友好的特点，引发了极大关注。然而，易燃和低强度阻碍了生物质气凝胶作为隔热材料的实际应用。为此，中科海锐科学家团队研制了生物质气凝胶/空心玻璃微球复合材料，推动生物质保温材料向实际应用发展。该工作发表在最新一期（256，2024）Top期刊《International Journal of Biological Macromolecules》，论文标题为‘Hollow glass microspheres embedded in porous network of chitosan aerogel used for thermal insulation and flame retardant materials’。


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图1 新材料内部结构电子显微照片


本论文将不同比例的空心玻璃微球加入到壳聚糖气凝胶中，充分发挥了壳聚糖气凝胶化学交联形成网络结构和空心玻璃微球堆积形成骨架结构的协同作用，制备出密度低、孔隙率高、导热系数低、力学性能好、阻燃性能优异的生物质气凝胶/空心玻璃微球复合材料。相比于不能形成网状结构的传统胶粘剂，空心玻璃微球通常以最大体积填充，否则，空心玻璃微球在胶粘剂中分布不均匀，导致复合材料性能变差。与传统胶粘剂不同，具有多孔网络结构的壳聚糖气凝胶不仅可以通过高孔隙率降低导热系数，还可以通过化学交联作用调节空心玻璃微球的填充体积，实现均匀分布。另一方面，当提高空心玻璃微球的填充比例至40%以上，不仅能够增强阻燃作用，还可使均匀分布的空心玻璃微球堆积形成骨架结构，增强复合材料的力学性能。通过二者之间的协同作用，可以实现复合材料在密度、热导率、力学强度和阻燃性能等方面的调控。

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