Chicken feather keratin (CK), a biomaterial that contains a large amount of nitrogen is extracted from chicken feathers and has significant potential for use as a flame retardant. In this study, CK and 9,10‐dihydro‐9‐oxa‐10‐phosphenanthrene‐10‐oxide (DOPO) were added in different amounts to an epoxy resin (EP), and their flame retardancy and smoke suppression effects were studied. The results showed that CK exhibits a good flame‐retardancy effect and better smoke suppression characteristics than those of DOPO when added to EP. Furthermore, it greatly reduces the CO yield in smoke. While the EP samples with DOPO showed better flame‐retardancy properties than those of the samples with CK, they also produced more smoke, which had a higher CO content. Furthermore, when CK and DOPO were added to EP together, the flame‐retardancy characteristics of the samples varied with the CK/DOPO ratio. Then the pyrolysis of all samples was divided into two stages based on thermokinetics analysis and the activation energies of these samples in the two stages were investigated. Finally, the flame‐retardancy mechanism was discussed. When samples burn, the PO· free radicals derived from DOPO combine with H· and OH· to induce a quenching effect. In addition, the phosphate resulting from the decomposition of DOPO promotes the formation of the char layer. At the same time, the noncombustible gases generated during the pyrolysis of CK cause the char layer to expand and remove some of the heat. Thus, CK and DOPO synergistically improved the flame retardancy of EP.

中文翻译：

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鸡羽毛角蛋白对环氧树脂抑烟性和阻燃性的影响

鸡羽毛角蛋白（CK）是一种含有大量氮的生物材料，是从鸡羽毛中提取的，具有用作阻燃剂的巨大潜力。在这项研究中，将CK和9,10-二氢-9-氧杂-10-菲10氧化物（DOPO）添加到环氧树脂（EP）中的量不同，并研究了它们的阻燃性和抑烟效果。结果表明，当添加到EP中时，CK具有比DOPO更好的阻燃效果和更好的抑烟特性。此外，它大大降低了烟气中的一氧化碳产量。尽管使用DOPO的EP样品比使用CK的EP样品具有更好的阻燃性，但它们还会产生更多的烟，其中的CO含量更高。此外，将CK和DOPO一起添加到EP中时，样品的阻燃特性随CK / DOPO比值的变化而变化。然后基于热动力学分析将所有样品的热解分为两个阶段，并研究了这两个阶段中这些样品的活化能。最后，讨论了阻燃机理。样品燃烧时，源自DOPO的PO·自由基与H·和OH·结合，从而引起淬灭作用。另外，由DOPO分解产生的磷酸盐促进了炭层的形成。同时，在CK热解过程中产生的不可燃气体会导致炭层膨胀并带走一些热量。因此，CK和DOPO协同地改善了EP的阻燃性。然后基于热动力学分析将所有样品的热解分为两个阶段，并研究了这两个阶段中这些样品的活化能。最后，讨论了阻燃机理。样品燃烧时，源自DOPO的PO·自由基与H·和OH·结合，从而引起淬灭作用。另外，由DOPO分解产生的磷酸盐促进了炭层的形成。同时，在CK热解过程中产生的不可燃气体会导致炭层膨胀并带走一些热量。因此，CK和DOPO协同地改善了EP的阻燃性。然后基于热动力学分析将所有样品的热解分为两个阶段，并研究了这两个阶段中这些样品的活化能。最后，讨论了阻燃机理。样品燃烧时，源自DOPO的PO·自由基与H·和OH·结合，从而引起淬灭作用。另外，由DOPO分解产生的磷酸盐促进了炭层的形成。同时，在CK热解过程中产生的不可燃气体会导致炭层膨胀并带走一些热量。因此，CK和DOPO协同地改善了EP的阻燃性。DOPO衍生的PO·自由基与H·和OH·结合，引起淬灭作用。另外，由DOPO分解产生的磷酸盐促进了炭层的形成。同时，在CK热解过程中产生的不可燃气体会导致炭层膨胀并带走一些热量。因此，CK和DOPO协同地改善了EP的阻燃性。DOPO衍生的PO·自由基与H·和OH·结合，引起淬灭作用。另外，由DOPO分解产生的磷酸盐促进了炭层的形成。同时，在CK热解过程中产生的不可燃气体会导致炭层膨胀并带走一些热量。因此，CK和DOPO协同地改善了EP的阻燃性。