掺杂石墨氮化碳与聚磷酸铵复合阻燃环氧树脂

作者：丁斌; 刘敬文; 沈学良; 汪云龙; 张文艺; 喻源^*; 尤飞

来源：安全与环境学报, 2022, 22(04): 1904-1912.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2021.0321

• 安全工程
• 环氧树脂
• 石墨氮化碳
• 掺杂
• 聚磷酸铵
• 阻燃

通过诱导三聚氰胺、磷酸氢二铵、硅酸发生缩聚反应而合成了P、Si元素共掺杂的石墨氮化碳(PSiCN),表征了其结构组成和热稳定性；研究了PSiCN与聚磷酸铵(APP)复合阻燃环氧树脂(EP)复合材料的燃烧性能与力学性能。结果表明：PSiCN与APP的加入能够增强EP的热稳定性与成炭性能；添加2%PSiCN和8%APP,EP/2PSiCN-8APP复合材料的氧指数达到了29%;相对于纯EP,复合材料的热释放速率、烟释放速率及热和烟的释放量分别降低了71.1%、65.4%、53%和52.5%。EP复合材料火灾危险性的降低可归结于PSiCN热稳定性的提高及其与APP间的协同作用。此外，复合材料的拉伸强度和弯曲强度也分别提高了3.8%和5.2%。EP复合材料力学性能的提高可归因于芳香环与PSiCN表面的平行排列，以及P/N/Si多元素的协同效应。

• 单位
  南京工业大学; 国网电力科学研究院有限公司