KRGO/BEP/HDPE复合材料的制备与阻燃性能

唐睿 纪波印 李蓝轩 马文中 夏艳平 陶国良*

(1.常州大学材料科学与工程学院,江苏省环境友好高分子材料重点实验室,江苏 常州,213164; 2.江苏奇一科技有限公司,江苏 镇江,212314)

石墨烯因其特殊的二维碳原子结构,在电学性能、热性能、力学性能等方面表现优异。诸多研究表明,功能化石墨烯(KRGO)作为纳米添加剂制备复合材料时,可以均匀分散在聚合物材料中,有效提高聚合物基材的阻燃性能,因此对石墨烯的功能化处理成为目前的研究热点[1]。

下面使用乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)与水合肼对氧化石墨烯(GO)进行改性和还原,既提高了KRGO在高密度聚乙烯(HDPE)基材中的分散效果,又合成了包含硅元素的纳米阻燃剂,然后将其加入到HDPE基体中,制备了HDPE阻燃复合材料,并研究了该材料的阻燃性能与热稳定性能。

1 试验部分

1.1 主要原料及仪器设备

HDPE,DMDA-8008,中国石油独山子石化公司;GO,自制;VTES,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;磷酸盐阻燃剂(BEP),BEP-22E,东莞市孚凯电子科技有限公司;氨水、盐酸,均为国药集团化学试剂有限公司。

SU-70c型密炼机,常州溯源橡塑科技有限公司;S(X)M-1L-KA型平板硫化机,常州市第一橡塑设备有限公司;Avatar370型傅里叶红外光谱仪(FTIR),美国赛默飞世尔公司;TG209F3型热失重分析仪,德国耐驰公司;SUPRA55型场发射扫描电子显微镜(FESEM),德国蔡司公司;DXR型拉曼光谱仪,塞默斯科技有限公司;D/max2500PC型X-射线衍射仪(XRD),日本理学株式会社;水平垂直燃烧测定仪,南京市江宁区分析仪器厂。

1.2 样品制备

1.2.1 KRGO的制备

预先通过超声辅助Hummers法[2]制备GO。……