竹基多孔碳材料的制备及其协同阻燃环氧树脂研究

摘要

以KOH为致孔剂,制备了竹基微孔多孔碳材料（PCM）;将PCM与聚磷酸铵（APP）添加于环氧树脂（EP）,研究了PCM协同APP阻燃EP复合材料的作用及机理.BET吸附、扫描电子显微镜（SEM）及X射线光电子能谱（XPS）分析显示,PCM6的比表面积、孔容、孔径分别为2063 m2/g、0.9 cm2/g、1.8 nm;粒径为1~5μm;表面存在C—C,C—O—,C O及COO—等活性基团.极限氧指数（LOI）、UL 94垂直燃烧及锥形量热仪（Cone）研究表明,0.8 wt%的PCM6与3.1 wt%的APP复合可使EP复合材料的LOI由24.6%提高到27.3%,热释放速率峰值降低45.4%,PCM6表现出良好的协同阻燃作用.热失重分析及XPS研究表明,PCM6提高了阻燃EP复合材料的热稳定性,催化APP释放NH3、H2O,加快了交联成炭的速度及热解产物焦磷酸（酯）的形成,由此揭示了PCM协同APP阻燃EP的作用机理.