无卤环氧树脂-石墨烯阻燃环氧树脂

石墨烯制备的阻燃剂石墨烯是由石墨片层上的碳原子杂化后形成稳定的单层片状二维蜂窝状晶体结构,具有极高的热导率,可达6000W/(mK)。石墨烯拥有巨大的比表面积和片层阻隔作用,起到更加优异的阻燃效果。为了扩大石墨烯的应用范围,往往对其表面进行官能团功能化修饰。
无卤环氧树脂-石墨烯阻燃环氧树脂
Jiangshudong等制备了铈(Ce)掺杂的二氧化锰MnO2修饰的石墨烯纳米片层GNS,然后用其制备了阻燃环氧树脂Ce-MnO2-GNS-EP。Ce-MnO2-GNS质量分数为2.0%时,热稳定性和残炭率提高,阻燃性能显著改善,抑烟效果明显,GNS和Ce-MnO2具有很好的协同阻燃效果。与纯环氧树脂相比,Ce-MnO2-GNS-EP的质量分解5%的温度(T5%)、质量分解50%的温度(T50%)和质量分解速率最快的温度(Tmax)分别提高了4.6,8.8,8.9。700残炭率提高了467%;热释放速率峰值(PHRR)、总热释放量(THR)、总烟释放量(TSR)分别降低了53.7%,35.5%,41.2%;有机挥发物和毒性气体CO的释放量降低。
Qian等通过原位溶胶-凝胶法,制备了有机-无机石墨烯(FRs-rGO)新型阻燃剂,研究了FRs-rGO与双酚A环氧树脂(EP)反应结合后的纳米复合材料FRs-rGO/EP的阻燃性能,其阻燃机理兼有凝聚相和气相。当FRs-rGO质量分数为5.0%时,纳米复合材料FRs-rGO/EP与纯EP相比,阻燃性能明显提高,残炭率升高,PHRR明显降低,玻璃化转变温度(Tg)下降很小。FRs-rGO/EP的极限氧指数(LOI)为29.5%,UL94达到V-0级。
无卤环氧树脂-石墨烯阻燃环氧树脂
PronobGogoi等制备了麻风果油/环氧树脂(EP)/膨胀石墨(EG)生物复合材料,当添加质量分数5%的EG时,麻风果油/EP/EG复合材料的热稳定性最好,质量损失94%时起始分解温度为243(不添加EG是243)时,质量损失87%时分解温度为600(不添加EG是427)。复合材料的LOI为41%,比麻风果油/EP复合材料的LOI提高2.3倍。
Wangdong等研究了用二硫化钼MoS2对纳米片层石墨烯GNS表面改性后,二者协同作用对EP的阻燃效果。同纯EP相比,添加MoS2/GNS质量分数2.0%后的复合材料MoS2/GNS/EP的热稳定性显著提高,起始分解温度提高了53(空气中);阻燃性能优异,PHRR和THR降低,分别降低了45.8%,25.3%;抑烟效果很好,总烟释放量(TSR)降低30.5%。