基于氢键作用的功能化石墨烯制备及阻燃环氧树脂研究

【作者】 刘东月； 赵斌； 刘朋委； 刘辉辉； 刘亚青；

【机构】 中北大学；

【摘要】 石墨烯及氧化石墨烯(GO)具有良好的阻隔效应、热稳定性及大的比表面积,表现出潜在良好的阻燃和抑烟效果。本文报道了一种基于水相体系氢键作用来制备阻燃功能化石墨烯及其阻燃环氧树脂应用。利用现有阻燃剂N,N-双(2-羟乙基)磷酸二乙酯(DEPA)分子中的双羟基与GO表面的羧基、羟基发生氢键作用在纯水体系制备出阻燃剂功能化的石墨烯纳米粒子(DEPA--GO)。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及X射线光电子能谱(XPS)分析确定了DEPA--GO的结构。采用热固化工艺制备系列DEPA--GO阻燃的环氧树脂固化物。热重分析(TGA)结果表明功能化石墨烯有效抑制环氧基体的分解并促进成炭。当DEPA--GO添加量为0.5 wt%时,环氧树脂氧指数(LOI)由24.0%提高到28.8%,有效提高了环氧树脂阻燃性能。更多还原