硅树脂_石墨烯多功能阻燃涂层制备及研究.pdf

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1、分类号：O63单位代码：10346密级：无学号：201511018014硕士学位论文中文论文题目：硅树脂/石墨烯多功能阻燃涂层制备及研究英文论文题目：Thepreparationandpropertiesofsiliconeresin/graphememultifunctionflameretardantcoating申请人姓名：吴谦指导教师：吴连斌副研究员合作导师：专业名称：有机硅化学及材料研究方向：硅树脂/石墨烯复合材料所在学院：有机硅化学及材料技术实验室论文提交日期2018年05月硅树脂/石墨烯多功能阻

2、燃涂层的制备及研究论文作者签名:指导教师签名:论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：王建国委员1：陈尔余委员2：伍川委员3：瞿志荣委员4：赵丽委员5：答辩日期：Thepreparationandpropertiesofsiliconeresin/graphememultifunctionflameretardantcoatingAuthor’ssignature:Supervisor’ssignature:ExternalReviewers:ExaminingCommittee

3、Chairperson:ExaminingCommitteeMembers:Dateoforaldefence：杭州师范大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得杭州师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论

4、文作者完全了解杭州师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权杭州师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日杭州师范大学硕士学位论文摘要摘要聚氨酯（PU）泡沫在人们日常生活中有广泛应用，但其非常易燃，如何提高其阻燃性能具有重要的研究意义。本文针对PU泡沫的易燃性，制备了硅树脂和石墨烯两

5、种阻燃材料，通过不同的策略，将硅树脂和石墨烯复合并在PU泡沫表面制备了不同结构的多功能阻燃复合涂层，考察了它们对泡沫材料的阻燃以及导电、疏水等功能特性的影响和控制作用机理，研究了这种多功能阻燃材料在火宅警戒等领域的应用。首先，采用氧化石墨烯(GO)与硅树脂(SiR)混合均匀后浸凃在聚氨酯（PU）泡沫表面，通过红外光谱和扫描电镜（SEM）分析测试，表明不同GO含量的硅树脂复合涂层(SiR@GO)很好地浸凃在PU表面，而且泡沫的多孔结构依然保持完好。当SiR@GO的浸凃的量为泡沫本身质量的两倍时，泡沫复合材料的热

6、稳定性能和机械性能都有明显增加，而且随着石墨烯的含量增加而增加。浸凃不同GO含量的SiR@GO后可以抑制燃烧过程中熔融滴落物的产生；锥形量热仪测试结果表明，加入GO后SiR@GO具有更好的阻燃性能，GO含量越高，复合材料阻燃性能越好，当石墨烯含量分别为0、0.25%、0.50%和1.00%时，复合材料的最大放热速率分别降低了50.0%、61.2%、64.2%和65.8%；，而极限氧指数（LOI）则由纯的PU泡沫的14.6%分别增加至24.8%、26.2%、28.1%和29.8%。其次，采用浸凃的方法先在PU泡

7、沫骨架表面制备了具有导电性能的RGO涂层，然后将硅树脂浸凃在石墨烯表面制备了具有超疏水和阻燃性能的多功能阻燃涂层。这种涂层可使PU泡沫复合材料的电导率达到118S·m-1；并且导电性能在高温、火焰、压缩过程中和有机溶剂浸泡等极端条件下都具有较好的稳定性。PU泡沫复合材料还有很好的疏水性能，水接触角可达到156°，并且还可以实现快速油水分离。垂直燃烧试验表明，涂覆RGO-SiR的泡沫复合材料，比单独涂覆RGO和SiR的泡沫阻燃性能好，其阻燃性能达到UL-94V1级，锥形量热测试结果表明相对于纯的PU泡沫PU-R

8、GO-SiR泡沫复合材料热释放速率峰值降低了65.0%，LOI由纯PU泡沫的14.7%提高到了31.5%。I杭州师范大学硕士学位论文摘要采用自组装的方法在PU泡沫表面先后制备硅树脂层和石墨烯层，然后采用含氟偶联剂超疏水化处理，制备了具有阻燃、疏水、对高温和火焰具有快速报警功能的涂层。这种多功能涂层不仅使泡沫材料具有阻燃性能，而且还使泡沫仍具有很好的弹性；通过垂直燃烧测试，泡沫阻燃性能达到了UL-94