金属有机骨架材料多功能阻燃聚合物应用研究进展

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2021.06.020

中国塑料 ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (6): 130-140.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.06.020

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金属有机骨架材料多功能阻燃聚合物应用研究进展

樊晓玲(), 辛菲(), 蔡丽云

北京工商大学化学与材料工程学院，北京 100048

收稿日期:2021-01-12 出版日期:2021-06-26 发布日期:2021-06-23
作者简介:樊晓玲（1996—），女，在读硕士研究生，3089521992@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金(51403007)

Research Progress in Applications of MOFs for Multifunctional Flame Retardant Polymers

FAN Xiaoling(), XIN Fei(), CAI Liyun

College of Chemistry and Materials Engineering，Beijing Technology and Business University，Beijing 100048，China

Received:2021-01-12 Online:2021-06-26 Published:2021-06-23
Contact: XIN Fei E-mail:3089521992@qq.com;xinfei@th.btbu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

简要介绍了具有高孔隙率、催化吸附等特性的金属有机骨架（MOFs）材料的分类及合成方法，分别从改性以及未改性MOFs材料在聚合物中的阻燃应用及阻燃机理来阐述了近年来MOFs材料在聚合物材料阻燃方面的研究现状。最后，对其MOFs材料的应用前景进行了总结与展望。

关键词: 金属有机骨架材料, 阻燃机理, 多功能, 有机?无机杂化, 力学性能

Abstract:

Metal organic frameworks （MOFs） have provided a new direction for the flame retardancy of polymer materials. Besides being used as flame retardants， MOFs can also be hybridized into organic and inorganic materials to achieve better flame?retardant properties. In this paper， the classification and synthetic methods of MOFs were briefly introduced， and the recent research progress in the flame retardancy of polymer materials was reviewed in terms of the aspects from the applications of modified and unmodified MOFs in polymers to their flame retardant mechanism. The application perspective was summarized and prospected.

Key words: metal organic framework material, flame retardant mechanism, multifunctional, organic?inorganic hybrid, mechanical property

中图分类号:

TQ324.2

樊晓玲, 辛菲, 蔡丽云. 金属有机骨架材料多功能阻燃聚合物应用研究进展[J]. 中国塑料, 2021, 35(6): 130-140.

FAN Xiaoling, XIN Fei, CAI Liyun. Research Progress in Applications of MOFs for Multifunctional Flame Retardant Polymers[J]. China Plastics, 2021, 35(6): 130-140.

图/表 8

图1 MOFs粒子的改性方式示意图

Fig.1 Schematic diagram of modification mode of MOFs particles

MOFs名称	合成原料		热稳定性（初始分解温度）
MOFs名称	金属团簇	有机配体	热稳定性（初始分解温度）
ZIF?67	Co（NO₃）₂·6H₂O	2?甲基咪唑	100 ℃以下
ZIF?8	Zn（NO₃）₂·6H₂O	2?甲基咪唑	100 ℃以下
MIL?53（Fe）	FeCl₃·6H₂O	对苯二甲酸	100 ℃以下
UiO?66	ZrCI₄	对苯二甲酸	100 ℃以下

表1 经溶剂热反应合成的几类MOFs材料的合成原料及热稳定性

Tab.1 Synthesis materials and thermal stability of several kinds of MOFs synthesized by solvothermal reaction

图2 UiO?66的合成过程［15］

Fig.2 Synthesis of UiO?66［15］

图3 TUP复合材料的制备过程［42］

Fig.3 Preparation of TPU composites［42］

图4 SiO2/UiO?66 的制备过程［60］

Fig.4 Preparation of SiO2/UiO?66［60］

图5 对于UiO?66?NH2的不同改性功能化示意图［61］

Fig.5 Schematic diagram of different modification functionalization of UIO?66?NH2［61］

图6 ZIF?8/GO含量变化对PLA及其复合材料介电常数和介电损耗切线的影响［35］

Fig.6 Effect of ZIF?8/GO content variation on the dielectric constant and dielectric loss tangent of PLA and its composites［35］

图7 ZHS/NCH的合成过程［67］

Fig.7 Preparation of ZHS/NCH［67］

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