"Innovative Approach to Rapid Growth of Highly Clay-Filled Coatings on Porous Polyurethane Foam". Y. S. Kim, R. Harris, R. Davis. ACS MACRO LETTERS 1, 820 (2012). DOI: 10.1021/mz300102h
An innovative twist to fabricating layer-by-layer coatings resulted in
transparent, high-content clay coatings on porous polyurethane foam. The
addition of an anionic poly(acrylic acid) (PAA) monolayer between
anionic clay and cationic branched-polyethylenimine (PEI) monolayers
resulted in a trilayer nanocomposite structure with an order of
magnitude thicker coating using 40% less monolayers than the
conventional bilayer approach. The eight trilayer system thoroughly
coated all internal and external surfaces of the porous polyurethane
foam, creating a clay brick wall barrier that reduced the foam
flammability by as much as 17% of the peak heat release rate and 21% of
the total burn time. Though the flammability reduction is comparable to
common commercial fire retardant polyurethane foam, the clay is used at a
50% lower amount and may be a greener solution as many of the
commercial fire retardants (e.g., halogen bases) have potential
environmental and health concerns.
Un giro innovador a la fabricación de recubrimientos "capa por capa" ha dado lugar a recubrimientos transparentes, con alto contenido de cerámicos en espuma de poliuretano poroso. La incorporación de una monocapa aniónica de ácido poliacrílico (PAA) entre el cerámico aniónico y las monocapas catiónicas de polietilenamina ramificada (PEI) da lugar a una estructura nanocompuesta de tres capas en un recubrimiento de un orden de magnitud más grueso y que utiliza 40% menos monocapas que la estrategia convencional de bicapas. El sistema de ocho tricapas recubrieron perfectamente todas las superficies internas y externas de la espuma de poliuretano poroso, creando una pared hecha de ladrillos de cerámica, que sirve de barrera, y que reduce la flamabilidad de la espuma hasta en un 17% con respecto a la máxima rapidez de liberación de calor, y hasta en un 21% del tiempo total de quemado. Sin embargo, la reducción en la flamabilidad es comparable con los retardantes de fuego, para la espuma de poliuretano, que se encuentran comercialmente de manera usual, pero la cerámica se usa en una cantidad 50% menor y puede resultar una solución ecológicamente más amigable, en contraste con los retardantes de fuego comerciales (e.g. a base de halógeno) que tienen problemas de un potencial impacto ambiental y sanitario.
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