聚苯乙烯/石墨状氮化碳/多壁碳纳米管自组装体系的构建及其热、阻燃和毒性挥发物抑制的研究

摘要

一个高度有效的石墨状氮化碳(g-C3N4)/酸化多壁碳纳米管(aMWCNT)双层体系沉积到聚苯乙烯(PS)微球上以期减少聚苯乙烯的火灾危险性.聚苯乙烯微球允许该双层体系通过静电相互作用沉积到它的表面.结构与形貌分析揭示成功制备了聚苯乙烯/石墨状氮化碳/酸化多壁碳纳米管自组装体系.相较于二元自组装体系,三元自组装体系明显增强了聚苯乙烯的热稳定性和阻燃性能(如热释放速率和总热释放分别降低了约45％和47％).这种现象有以下两个原因引起的:一、石墨状氮化碳/酸化多壁碳纳米管双层体系起到了"迷宫效应",该迷宫效应有助于阻碍热的渗透和热解挥发性气体产物的挥发;二、堆垛的石墨状氮化碳纳米片层或热不稳定的和不紧密结构的酸化多壁碳纳米管导致热稳定性和阻燃性能变差.