纳米碳材料在聚合物阻燃中的应用研究进展
2017-06-28王学宝
毕 波,王学宝
(1中国人民武装警察部队学院 消防指挥系,河北 廊坊 065000;2中国人民武装警察部队学院 消防工程系,河北 廊坊 065000)
纳米碳材料在聚合物阻燃中的应用研究进展
毕 波1,王学宝2
(1中国人民武装警察部队学院 消防指挥系,河北 廊坊 065000;2中国人民武装警察部队学院 消防工程系,河北 廊坊 065000)
综述了近年来纳米碳材料在聚合物阻燃应用方面所取得的研究进展,重点讨论了碳纳米管、富勒烯、石墨烯和纳米炭黑等纳米碳材料在单独用作阻燃剂、改性后用作阻燃剂以及与其他物质协同阻燃聚合物方面取得的研究成果,并指出聚合物/纳米碳材料阻燃体系的研究应侧重于阻燃机理,并将纳米碳材料与其他阻燃剂协同使用,以便发挥各自的优势。
纳米碳材料;碳纳米管;石墨烯;纳米复合材料;阻燃
1976年,日本学者Fujiwara和Sakamoto在专利中提到聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料具有潜在的阻燃性能[1],标志着纳米阻燃技术研究序幕的开启。近年来,伴随着纳米科学技术的快速发展,纳米阻燃技术也得到了长足的发展并取得了可喜的进步。目前,纳米阻燃技术已成为阻燃材料研究领域的重要方向。相对于传统阻燃剂而言,诸如蒙脱土(Montmorillonite, MMT)[2-4]、层状双氢氧化物(Layered Double Hydroxides, LDH)[5]、纳米二氧化硅[6]、纳米氢氧化镁[7]、碳纳米管(Carbon Nanotubes, CNTs)[8]、多面体低聚硅倍半氧烷(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane, POSS)[9]及α-磷酸锆[10]等新型纳米填料的少量引入,即可显著提高聚合物材料热稳定性,降低其燃烧时的热释放速率,并延缓其燃烧过程,还能不同程度地改善聚合物材料的物理力学性能;……
