Synthesis of P-/Si-containing (bio-) polyols and tailored catalytic nanofillers: Towards improving flame retardancy and smoke/toxicity suppression of flexible PU foams

含 P/Si 的(生物)多元醇和定制催化纳米填料的合成:提高软质 PU 泡沫的阻燃性和烟雾/毒性抑制

基本信息

项目摘要

In the case of fire the high thermal inertia of flexible polyurethane foam (FPUF) resulted in rapid heating of the top layer reducing time to ignition and speeding up flame spread, and thus limiting the application of FPUF in many fields. Further, burning PU releases a large amount of toxic gases such as CO, HCN, and NOx that cause human fatalities. The aim of this project is to propose novel flame retardant solutions that tackle both the reduction of heat release as well as the suppression of smoke and toxic volatiles. Flame-retarded polyols, bio-based or P-/Si-containing, and catalytic synergist consisting of a nanoparticle carrying catalytic sites, e.g. layered nanoparticle as support for metal oxides, will be synthesized, prepared and combined in FPUF. The catalytic sites are proposed to enhance charring as well as catalyse the oxidation of toxic products. The hybrid structures of nanoparticle and catalytic sites enhance the dispersion and effectivity. A comprehensive and multimethodical approach to investigate the pyrolysis, flammability, fire behaviour, fire residue, smoke generation and the release of toxic gasses will deliver a matchless deep insight. The flame retardancy modes of action will be identified, and the molecular mechanisms enhancing charring, suppressing smoke, and reducing toxic products are addressed as well. Proposing the decomposition pathways and the interactions between flame retardant, PU, and synergists are major goals of this project as well as getting an idea what mechanisms suppress smoke and reduce toxicity. The comparison of systematically varied PFUF will indicate the structure property relationships. Advanced methods will be used to support the interpretations and conclusions. The results will deliver guidelines for future development of flame retarded PFUF. Apart from the scientific objectives this project crucially stimulates the mobility of the involved researchers. Five months guest stays in the working groups will enable the scientific project employee to get a comprehensive knowledge on synthesis of flame retardants and functional nanoparticle, preparation of foam, and investigating the fire properties, and will promote the international education as well.
软质聚氨酯泡沫塑料(FPUF)的高热惰性导致其在火灾情况下顶层迅速升温,缩短了着火时间,加速了火焰蔓延,从而限制了FPUF在许多领域的应用。此外,燃烧PU会释放大量有毒气体,如CO、HCN和NOx,导致人类死亡。该项目的目的是提出新的阻燃解决方案,解决减少热释放以及抑制烟雾和有毒挥发物的问题。将在FPUF中合成、制备和组合生物基或含P/Si的阻燃多元醇以及由携带催化位点的纳米颗粒组成的催化剂,例如作为金属氧化物载体的层状纳米颗粒。催化位点被提议增强炭化以及催化有毒产物的氧化。纳米粒子和催化位点的混合结构增强了分散性和有效性。一个全面和多方法的方法来研究热解,可燃性,火灾行为,火灾残留物,烟雾产生和有毒气体的释放将提供一个无与伦比的深刻见解。将确定的阻燃作用模式,以及分子机制,增强炭化,抑制烟雾,并减少有毒产品的解决。提出分解途径以及阻燃剂、聚氨酯和增效剂之间的相互作用是该项目的主要目标,并了解抑制烟雾和降低毒性的机制。系统变化的PFUF的比较将指示结构性质关系。将使用先进的方法来支持解释和结论。研究结果为今后阻燃PFUF的发展提供了指导。除了科学目标之外,该项目还极大地促进了参与研究人员的流动性。在工作组的五个月的逗留将使科学项目员工获得阻燃剂和功能纳米颗粒的合成,泡沫制备和防火性能研究的全面知识,并将促进国际教育。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Privatdozent Dr. Bernhard Schartel其他文献

Privatdozent Dr. Bernhard Schartel的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Privatdozent Dr. Bernhard Schartel', 18)}}的其他基金

Biobased Flame Retardant Epoxy Resins and Composites
生物基阻燃环氧树脂及复合材料
  • 批准号:
    392273792
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Molecular understanding of novel hyperbranched polyphosphoester/amidates as multifunctional flame retardants
新型超支化聚磷酸酯/酰胺作为多功能阻燃剂的分子理解
  • 批准号:
    279768055
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Innovative, halogenfreie Flammschutzlösungen für Hochleistungspolymere
适用于高性能聚合物的创新无卤阻燃解决方案
  • 批准号:
    5437826
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Thermo-oxidative stability and photostability of pi-conjugated oligomers and polymers
π共轭低聚物和聚合物的热氧化稳定性和光稳定性
  • 批准号:
    5175362
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

基于压致微结构Al-Si-Cu-Mg合金的强韧化与耐蚀机理研究
  • 批准号:
    QN25E010006
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Si3N4 NPs通过CCN3/MAPK/IRE1 α轴诱导 内质网自噬调控内皮细胞黏附连接解离 促进血管生成
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si系高温钛合金的成分优化与服役行为研究
  • 批准号:
    2025JJ30018
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
反应堆用不锈钢表面激光熔覆含Cr/Si-Y2O3复合涂层及其耐S-CO2腐蚀
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
节点金属原子调控Co-TCPP电子态结构促进Si光阴极CO2还原性能和机制研究
  • 批准号:
    2025JJ60094
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Sr/RE复合变质下Al-Si-Mg-Cu合金的强韧化机制研究
  • 批准号:
    2025JJ80374
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
高承载-自修复水润滑轴承橡胶界面性能调控及其与Si3N4配副的超滑机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
高丰度同位素28Si原材料制备技术-高丰度同位素28Si气源制备及外延生长技术验证
  • 批准号:
    2025C02223
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
车用Al-Mg-Si-Zr合金Cube织构演变规律及高成形性机理
  • 批准号:
    JCZRLH202500854
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
大尺寸 Si 基 GaN 材料外延及功率器件开发关键技术
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

Chemical Vapor Deposition of Si-containing Thin Films and Si Nanostructures: From a molecular-level understanding to applications
含硅薄膜和硅纳米结构的化学气相沉积:从分子水平的理解到应用
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04845
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Chemical Vapor Deposition of Si-containing Thin Films and Si Nanostructures: From a molecular-level understanding to applications
含硅薄膜和硅纳米结构的化学气相沉积:从分子水平的理解到应用
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04845
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Chemical Vapor Deposition of Si-containing Thin Films and Si Nanostructures: From a molecular-level understanding to applications
含硅薄膜和硅纳米结构的化学气相沉积:从分子水平的理解到应用
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04845
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Chemical Vapor Deposition of Si-containing Thin Films and Si Nanostructures: From a molecular-level understanding to applications
含硅薄膜和硅纳米结构的化学气相沉积:从分子水平的理解到应用
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04845
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Silicon-containing secondary organic aerosols in ambient air (Si-SOA)
环境空气中的含硅二次有机气溶胶(Si-SOA)
  • 批准号:
    NE/R005281/1
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Structural analysis by the determinent of all structure factors of the Si containing DLC film
通过确定含Si DLC薄膜的所有结构因素进行结构分析
  • 批准号:
    17K06799
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
A molecular-level investigation of the hot-wire chemical vapor deposition chemistry of si-containing thin films
含硅薄膜热线化学气相沉积化学的分子水平研究
  • 批准号:
    283270-2009
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
A molecular-level investigation of the hot-wire chemical vapor deposition chemistry of si-containing thin films
含硅薄膜热线化学气相沉积化学的分子水平研究
  • 批准号:
    283270-2009
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
A molecular-level investigation of the hot-wire chemical vapor deposition chemistry of si-containing thin films
含硅薄膜热线化学气相沉积化学的分子水平研究
  • 批准号:
    283270-2009
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
A molecular-level investigation of the hot-wire chemical vapor deposition chemistry of si-containing thin films
含硅薄膜热线化学气相沉积化学的分子水平研究
  • 批准号:
    283270-2009
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了