研究背景
改善纳米填料在基体中的分散性至关重要，这直接影响着复合材料的综合性能。虽然已经开发了各种策略以改善功能填料的分散性，如表面 / 界面工程和溶剂辅助。但上述方法通常面临工艺繁琐和溶剂浪费等问题，也不符合当今绿色化学的理念。因此，实现固态填料的液态化有望解决上述挑战。
文章简介
Scheme 1. Schematic illustration of the synthesis process of U@PA, U@PA@OA, and U@PA@OA PLs.
Fig. 1. (a) TEM images of U@PA@OA PL-20. (b) TGA profiles (under nitrogen), (c) DTG profiles, (d) modulus–temperature curves, (e) modulus–angular frequency curves, and (f) temperature–dependent viscosity curves of U@PA@OA PLs and PDMS. (g) Photographs of U@PA@OA PLs standing for about 6 months at 25 °C. (h) Photographs of U@PA@OA-PS standing for about 5 days at 25 °C.
流变测试结果表明所有 U@PA@OA PLs 在测试温度和角频率范围内均显示 G " > G'，这证实了它们的液体性质（图1d和e）。如图1（g）所示，5 wt%、10 wt% 和 20 wt% U@PA@OA PLs 可以保持稳定长达 6 个月。而仅通过物理混合不能将多孔骨架 U@PA@OA 稳定分散并储存在 PDMS 流动相中，并且在 5 天后发生沉淀（图1h）。
Fig. 2. (a) HRR and (b) TSP curves of PUA and its composites. (c) Comparison of comprehensive properties of MOFs-based flame retardants used in polyurea/thermoplastic polyurethane composites in literature. (d) Video screenshots of the PUA, PUA/U@PA@OA-PS, and PUA/U@PA@OA PL-20 specimens in the UL-94 test.
设计的 U@PA@OA PLs 具有良好的存储稳定性以及与聚脲组分的相容性。在聚脲中添加 10 wt% 的 U@PA@OA PLs（U@PA@OA 含量为 2 wt%）可以将复合材料的极限氧指数值提高到 26.9% ，并通过 UL-94 V-0 等级。
Fig. 3. (a and b) Stress−strain profiles as well as true stress-strain curves (compression tests) of PUA and its composites. (c-f) The weight change curves of PUA and PUA/U@PA@OA PL-20 in 3.5 wt% HCl aqueous solution, 3.5
该成果以“MOF-based porous liquids towards a highly stressed and chemically resistant fire-safety polyurea elastomer” (《MOF 基多孔液体构筑高应力和耐化学的阻燃聚脲弹性体》)为题，发表在英国皇家化学会期刊 Journal of Materials Chemistry A 上，并入选为 hot article。文章的第一作者是宋昆朋，通讯作者为潘也唐副教授和何吉宇教授。
论文信息
MOF-based porous liquids towards a highly stressed and chemically resistant fire-safety polyurea elastomer
Kunpeng Song, Keshan Zhang, Xue Bi, Boyou Hou, Ye-Tang Pan*（潘也唐，北京理工大学）, Xingyao Li, Jiyu He*（何吉宇，北京理工大学）and Rongjie Yang
J. Mater. Chem. A, 2024
https://doi.org/10.1039/D4TA04677C
作者简介
期刊介绍
rsc.li/materials-a
J. Mater. Chem. A
| 2-年影响因子* | 10.7分 |
| 5-年影响因子* | 10.8分 |
| JCR 分区* | Q1能源与燃料 Q1化学-物化 Q1材料-多学科 |
| CiteScore 分† | 19.5分 |
| 中位一审周期‡ | 30 天 |
Journal of Materials Chemistry A、B 和 C 报道材料化学各领域的高质量理论或实验研究工作。这三本期刊发表的论文侧重于报道对材料及其性质的新理解、材料的新应用以及材料合成的新方法。Journal of Materials Chemistry A、B 和 C 的区别在于所报道材料的不同预期用途。粗略的划分是，Journal of Materials Chemistry A 报道材料在能源和可持续性方面的应用，Journal of Materials Chemistry B 报道材料在生物学和医学方面的应用，Journal of Materials Chemistry C 报道材料在光学、磁学和电子设备方面的应用。
Anders Hagfeldt
🇸🇪 乌普萨拉大学
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Associate editors
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