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受贻贝启发,中澳团队开发出自愈合防火涂料

创作时间:
2025-01-22 02:26:27
作者:
@小白创作中心

受贻贝启发,中澳团队开发出自愈合防火涂料

近日,同济大学郑威研究员与澳大利亚南昆士兰大学宋平安教授合作,在防火涂料领域取得重大突破。他们开发出一种新型的贻贝启发型全聚合物防火涂料,该研究成果已发表在国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》上。

01

贻贝启发:从海洋生物到科技创新

这项研究的灵感来源于海洋中的贻贝(海 mussel)。贻贝能够实现在水下等恶劣环境中的牢固粘附,这引起了科研人员的极大兴趣。研究发现,贻贝足丝中含有大量的邻苯二酚基团,这种特殊结构赋予了贻贝强大的粘附力和自愈合能力。

受此启发,研究团队设计了一种新型聚合物防火涂料。他们通过化学改性,在聚合物分子链中引入了邻苯二酚、磷酸和羟乙基等多种功能基团。这些基团的协同作用,使得涂料不仅具有优异的防火性能,还兼具自愈合特性和强粘附性。

02

自愈合特性:防火保护的革命性突破

自愈合特性是这种新型防火涂料最引人注目的创新点。传统防火涂料在受到机械损伤后,其保护性能会显著降低。而这种新型涂料能够在受损后自动修复表面,恢复防火功能。

这种自愈合能力源于涂料中邻苯二酚基团的动态共价键和非共价相互作用。当涂层受到损伤时,这些化学键可以重新排列组合,实现自我修复。这种特性在实际应用中具有重要意义,能够确保防火涂料在长期使用中保持稳定可靠的性能。

03

多功能集成:超越传统防火涂料

与传统防火涂料相比,这种新型涂料具有明显优势:

  1. 更强的粘附性:贻贝启发的邻苯二酚基团使得涂料能够牢固地附着在各种基材表面,包括金属、混凝土和木材等。

  2. 更高的防火效率:磷酸基团的引入增强了涂料的阻燃性能,能够更有效地延缓火焰蔓延。

  3. 更好的环境适应性:羟乙基基团提高了涂料的耐水性和耐候性,使其在不同环境条件下都能保持稳定的防火性能。

04

应用前景:为建筑安全保驾护航

这种新型防火涂料的应用前景十分广阔。在高层建筑、隧道、石油化工设施等高风险场所,这种涂料能够为钢结构、电缆和管道等关键部位提供更可靠的防火保护。

更重要的是,这种具有自愈合功能的防火涂料能够显著降低维护成本。在实际使用中,即使涂层因意外受损,也能自动修复,无需频繁检查和修补,从而节省了大量的人力物力。

这一突破性研究成果展示了中国在新材料领域的科研实力,为建筑防火技术的发展开辟了新的方向。随着进一步的研发和产业化,这种新型防火涂料有望在未来几年内投入实际应用,为提升建筑安全水平做出重要贡献。

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