編號：CYYJ04164
篇名：雙氫氧化物/官能化碳納米管復(fù)合協(xié)效阻燃劑設(shè)計及應(yīng)用
作者：代勵 劉恒均 郭藝琳 楊琪
關(guān)鍵詞： 雙金屬氫氧化物 碳納米管 復(fù)合結(jié)構(gòu) 阻燃劑 環(huán)氧樹脂
機構(gòu)： 中國民航大學安全科學與工程學院 中國民航大學理學院 中國民航大學民航熱災(zāi)害防控與應(yīng)急重點實驗室
摘要： 環(huán)氧樹脂(EPs)廣泛應(yīng)用于飛機結(jié)構(gòu)部件中,為其開發(fā)高性能阻燃劑對提高飛機防火安全性具有重要現(xiàn)實意義。本研究通過一鍋法在交織的官能化碳納米管(F-CNTs)骨架上生長鎂鋁雙金屬氫氧化物(MgAl-LDH)納米片,構(gòu)建得到二者的復(fù)合結(jié)構(gòu)MgAl-LDH/F-CNTs。以MgAl-LDH/F-CNTs復(fù)合結(jié)構(gòu)作為力學支撐,進一步負載CuMoO4納米顆粒,最終得到適用于環(huán)氧樹脂的MgAl-LDH/F-CNTs-CuMoO4協(xié)效阻燃劑。其中,MgAl-LDH/F-CNTs復(fù)合結(jié)構(gòu)可助于實現(xiàn)各阻燃組分在環(huán)氧樹脂聚合物基材中的均勻分散,相較于未經(jīng)阻燃處理的環(huán)氧樹脂材料,阻燃環(huán)氧樹脂在燃燒測試中其峰值熱釋放速率可降低40.5%,總熱釋放量可降低7.49%,CO生成量和總煙氣釋放量可顯著降低43.0%和26.3%,極限氧指數(shù)LOI提升38.2%,可見經(jīng)阻燃處理后的EP復(fù)合材料阻燃性能顯著提升。此外,經(jīng)阻燃處理后環(huán)氧樹脂拉伸、彎曲強度僅下降7.1%和22.4%,表明CNTs的添加以及MgAl-LDH/F-CNTs復(fù)合結(jié)構(gòu)的構(gòu)建能夠有效補償LDH添加對EP力學性能的影響。
