炭素系高分子複合材料の燃焼性特性に関するレビュー：最新の技術と今後の動向

A Review on the Flammability Properties of Carbon-Based Polymeric Composites: State-of-the-Art and Future Trends.

• Karthik Babu
• Gabriella Rendén
• Rhoda Afriyie Mensah
• Nam Kyeun Kim
• Lin Jiang
• Qiang Xu
• Ágoston Restás
• Rasoul Esmaeely Neisiany
• Mikael S Hedenqvist
• Michael Försth
• Alexandra Byström
• Oisik Das

抄録

炭素系フィラーは、フィラー濃度が低くても物性を変化させることができること、ポリマーとの界面結合が良好であること、様々な形態で利用できることなどから、ポリマー複合材料に大きな関心が寄せられている。ポリマー複合材料の特性を変化させることで、構造物、マイクロエレクトロニクス、バイオメディカルなどの様々な分野での応用が可能になります。また、建築物の火災による被害は、人命の保護や安全に直結するため、難燃性高分子複合材料の重要性を強調している。そこで、本レビューでは、炭素系難燃剤のポリマーに対する意義を紹介する。フラーレン,CNT,グラフェン,グラファイトなどの炭素系材料の添加がポリマー組成物の反応対火性に及ぼす影響をレビューし、難燃性ポリマー組成物に使用するためのバイオ炭ベースの強化剤に焦点を当てた。さらに、高分子複合材料のための最も広く使用されている燃焼性測定技術を紹介した。最後に、特性向上のために使用されている主要な要因と異なる方法について結論を述べ、今後の研究の範囲について議論する。

Carbon based fillers have attracted a great deal of interest in polymer composites because of their ability to beneficially alter properties at low filler concentration, good interfacial bonding with polymer, availability in different forms, etc. The property alteration of polymer composites makes them versatile for applications in various fields, such as constructions, microelectronics, biomedical, and so on. Devastations due to building fire stress the importance of flame-retardant polymer composites, since they are directly related to human life conservation and safety. Thus, in this review, the significance of carbon-based flame-retardants for polymers is introduced. The effects of a wide variety of carbon-based material addition (such as fullerene, CNTs, graphene, graphite, and so on) on reaction-to-fire of the polymer composites are reviewed and the focus is dedicated to biochar-based reinforcements for use in flame retardant polymer composites. Additionally, the most widely used flammability measuring techniques for polymeric composites are presented. Finally, the key factors and different methods that are used for property enhancement are concluded and the scope for future work is discussed.