hips氧化石墨复合材料的阻燃性能研究

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1、HIPS／氧化石墨复合材料的阻燃性能研究摘要高抗冲聚苯乙烯(肿S)以其优异性能广泛应用于电器，办公设备，建筑装饰材料等诸多领域，然而其制品非常易燃，必须进行阻燃处理。聚合物／氧化石墨复合材料是一种低毒、高效、环保的阻燃体系，符合当前阻燃材料无卤化的发展趋势，其本身的碳层和聚合物燃烧过程中形成的炭层的双重阻隔作用，改善了聚合物的燃烧性能，为制备新型阻燃材料提供一条新的途径。因此，利用石墨制备阻燃册S复合材料，研究其结构和燃烧性能的关系具有重要意义。本文以氧化石墨为主体材料，进行改性处理后，采用熔融插层法制备了肿s／氧化石

2、墨复合材料，并对材料的结构进行了表征，研究了复合材料燃烧性能和力学性能，初步探讨了肿S／氧化石墨复合材料的阻燃机理。同时对肿蛐G复合材料的阻燃性能进行初步研究，考察EG粒径尺寸和用量对瑚咿S愿G复合材料的燃烧性能的影响；在此基础上，采用传统阻燃体系，包括卤素(DBDPO．Sb203)体系、红磷(RP／ATH)体系、膨胀阻燃(ⅢR)体系和氢氧化镁(Mm．ZB)体系分别与EG并用，对肿S进行阻燃研究。本研究采用Humme瑙法对不同型号的可膨胀石墨(EG)进行处理制备氧化石墨(GO)，并用十六烷基三甲基溴化铵(C16)对其进

3、行有机化改性，获得改性氧化石墨(OGo)。采用熔融插层法制备阳PS／oGO复合材料。利用X．mv和删表征复合材料的微观结构，结果发现，OGo的层间距有所扩大，能较均匀的分散在H田S基体中，形成了具有部分插层型结构的皿PS舳GO复合材料。利用锥形量热仪研究了肿S／oGo复合材料的燃烧性能。研究结果表明：与纯的H口S相比，H口S／OGo复合材料的热释放速率、质量损失速率等均显著降低，且随OGo粒径增大和用量增加降低愈明显：氧指数测试结果表明：mPS脚复合材料的氧指数有所提高，具有～定的阻燃性。通过对枷PS，oGo复合材料燃

4、烧特性的研究和微观结构的分析，推断H口S幻G0复合材料的阻燃性能主要通过促进成炭形成双炭层结构的凝聚相作用机理。本研究以熔融法制备了阻燃HⅢS／】已G复合材料，通过对坷PS／EG复合材料燃烧特性的研究和微观结构的分析，发现随．着体系中EG粒径增大和用量增加，HmS／EG复合材料的阻燃性逐渐提高：对于粒径大的EG，氧指数随着EG用量的增加，提高越明显；水平垂直燃烧实验结果表明，随着EG用量的增加，肿S的燃烧速率放缓，而垂直燃烧实验不能通过Fv．2级。通过研究卤素(DBDPO．Sb203)体系、红磷(RP厶唧)体系、膨胀阻

5、燃(册己)体系和氢氧化镁(Mm．zB)体系与EG并用阻燃册S样品的燃烧性能，发现与仅添加EG的H口S／EG复合材料相比，热释放速率、质量损失速率等均有效降低，火灾性能指数和氧指数值均有明显增加，表明复合材料的阻燃性能得到进一步提高。其中，红磷(RP／ATH)体系阻燃的H口S／】巳G复合材料垂直燃烧可以达到Ⅳ-0级。同时发现EG与膨胀阻燃体系，EG与红磷体系并用阻燃肿S，均具有协同阻燃作用。关键词：高抗冲聚苯乙烯氧化石墨可膨胀石墨复合材料阻燃性能STUDYONFLAM匣RE，眦DANCYOFHIGHIMR气CTPOLYS

6、TYRENE／GRAPHITEOⅪDECOMPOSITESABSTRACTHi曲iInp拟polystyrene饵口S)is而dely璐edinmanyare硒indudingele删cappliances，equipment，删te‘：turesandsOon．HI姗群er’itscO玎ela融eproductsareconlblls曲le，tllerefbre，itijsnecessa哆t0ilnpann锄ere伽。daIlcyt0H1PS．Polymer／grap王litcoxideCOmpositesiSal【

7、indofnew-stylen锄eretard孤tpolylnermaterial，wllic：hh瑟notoIllybettern锄eretardancybutalsolowertoxid哆柚d衔endlytoenviroI蚰ent．Grapllitcoxide(Go)itselfisaldnd0fCompound丽tllhi曲carbon，me：doublecarbonaCeo惦c：harlayerwillbcfb肋edbymecharlil【c-graptlitc鳓mctIlre丘。omthedegradadon

8、ofGO鹊well嬲ⅡleChar仃omtheintIlmescemnameretard觚t．s0thes砌yonrelalionstlipsbe细eenstn鹏峨andnaII皿abil姆properties0f}丑PS僭raplliteoxideisofsi鲥fic柚ce．htllisthesis，HeS俘aphitcoxid