O poliuretano termoplástico (TPU) tem sido valorizado por sua excepcional resistência à abrasão, adesão e processabilidade, tornando-o um material de escolha em indústrias que vão desde a automotiva até a aeroespacial. No entanto, sua alta inflamabilidade e emissão significativa de fumaça durante a combustão limitaram suas aplicações nos setores de transporte, elétrico e têxtil.
Nanocargas: A Chave para a Modificação do TPU
O surgimento de nanocargas abriu novas possibilidades para melhorar a resistência à chama do TPU. Materiais como nanotubos de carbono (CNTs), nanoplaquetas de grafeno (GNPs), dissulfeto de molibdênio (MoS
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) e óxido de grafeno (GO) demonstraram melhorias significativas na resistência ao fogo do TPU. Por exemplo:
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), e óxido de grafeno (GO) demonstraram melhorias significativas na resistência ao fogo do TPU. Por exemplo:
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TPU com 2,0% em peso de MoS funcionalizado
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atingiu uma redução de 45,4% no PHRR.
Nanocompósitos de TPU preenchidos com 2,7% em peso de GNPs exibiram uma diminuição de 41,1% no PHRR.
A Troca: Retardância à Chama vs. Propriedades Mecânicas
Embora as nanocargas melhorem a retardância à chama, elas frequentemente comprometem a tenacidade e a elasticidade do TPU. Essa troca impulsionou a busca por uma solução que melhore simultaneamente a segurança contra incêndios e o desempenho mecânico.
Conclusão: Uma Nova Era para o TPU
O desenvolvimento de Ti
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Reforço Mecânico:
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atingiram uma redução de 51,4% na taxa de produção de fumaça de pico (PSPR) e uma diminuição de 57,1% no COTY.
Apesar de suas impressionantes propriedades retardantes de chama, a capacidade do MXene de melhorar o desempenho mecânico permanece limitada.
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DOPO-HQ: A Vantagem do Fósforo Orgânico
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DOPO-HQ (10-(2,5-dihidroxifenil)-9,10-dihidro-9-oxa-10-fosfafenantreno-10-óxido), um composto de fósforo orgânico, tem se mostrado promissor como nanocarga. Ele não apenas melhora a retardância à chama, mas também aprimora as propriedades mecânicas. Por exemplo:
GO funcionalizado com DOPO-HQ (FGO-HQ) reduziu a liberação total de calor (THR) e a liberação total de fumaça (TSR) de nanocompósitos de ácido polilático em 43,0% e 83,0%, respectivamente, mantendo um excelente desempenho mecânico.
Novos oligômeros baseados em DOPO-HQ e grupos ferroceno (PFDCHQ) melhoraram significativamente a segurança contra incêndios e o módulo de Young de compósitos epóxi/PFDCHQ.
Conclusão: Uma Nova Era para o TPU
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-D-H), que foi então incorporado ao TPU.
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-D-H ao TPU reduziu significativamente a liberação de calor e fumaça, ao mesmo tempo em que melhorou a resistência à tração e a tenacidade. As principais descobertas incluem:
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Retardância à Chama:
PHRR e emissão de fumaça foram notavelmente reduzidos, aumentando a segurança contra incêndios.
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Propriedades Mecânicas:
Resistência à tração, alongamento na ruptura e resistência ao impacto melhoraram.
Estabilidade Térmica:
Conclusão: Uma Nova Era para o TPU
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-D-H Funciona
DOPO-HQ promove a carbonização, criando uma camada protetora que bloqueia o calor e o oxigênio.
Reforço Mecânico:
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formam uma barreira que retarda a difusão de calor e fumaça.
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Retardância Química à Chama:
DOPO-HQ libera radicais de fósforo que inibem a combustão.
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Formação de Carvão:
DOPO-HQ promove a carbonização, criando uma camada protetora que bloqueia o calor e o oxigênio.
Reforço Mecânico:
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aumenta a resistência, enquanto DOPO-HQ melhora a dispersão e a tenacidade.
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Aplicações: Expandindo os Horizontes do TPU
Esta descoberta abre portas para o TPU em:
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Transporte:
Interiores automotivos resistentes ao fogo, componentes de aeronaves e assentos de trens de alta velocidade.
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Eletrônicos:
Cabos, revestimentos e materiais de isolamento retardantes de chama.
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Têxteis:
Roupas de proteção e tecidos resistentes ao fogo.
Construção:
Revestimentos à prova de fogo e materiais de construção.
Conclusão: Uma Nova Era para o TPU
O desenvolvimento de Ti
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