改性LDH及石墨烯片协同阻燃环氧树脂性能的研究

摘要：采用十二烷基苯磺酸钠(DBS)对层状双金属氢氧化物(LDH)进行改性,将改性LDH(OLDH)与石墨烯片(GNS)复配后对环氧树脂(EP)进行协同阻燃。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)分析对OLDH进行结构表征,利用热重分析仪(TGA)、锥形量热仪(CCT)、扫描电子显微镜(SEM)等对EP/OLDH-GNS复合材料的热稳定性、阻燃性能、残炭微观结构进行分析。结果表明:改性前后的LDH层间距(d)分别为0.78和1.32 nm,说明DBS进入LDH层间进行离子交换。EP/OLDH-GNS复合材料在700℃时的残炭率明显高于纯EP,说明OLDH与GNS的加入有利于环氧固化物形成致密炭层。CCT及残炭SEM分析显示,随着OLDH、GNS添加量的增加,复合材料的最大热释放速率逐渐降低,所形成的炭层能够阻隔氧气和热量的传递,起到延缓材料燃烧的作用;OLDH、GNS具有明显的协效阻燃作用。