【摘 要】
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环氧树脂具有较高的粘接强度、优异的尺寸稳定性等优点,因易燃的缺陷限制了其运用的范围,通过添加膨胀阻燃剂可提升其阻燃性能,但大量添加才可达到理想的阻燃效果,影响了环氧树脂的机械性能、力学性能,因此需要采用协效阻燃技术。将六方氮化硼与鳞片状石墨同时片层剥离处理后,纳米六方氮化硼/石墨烯不仅具有超高比表面积和绿色无污染的优点,同时剥离后六方氮化硼/石墨烯的独特片层结构降低了外部热源对环氧树脂的影响,可作
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环氧树脂具有较高的粘接强度、优异的尺寸稳定性等优点,因易燃的缺陷限制了其运用的范围,通过添加膨胀阻燃剂可提升其阻燃性能,但大量添加才可达到理想的阻燃效果,影响了环氧树脂的机械性能、力学性能,因此需要采用协效阻燃技术。将六方氮化硼与鳞片状石墨同时片层剥离处理后,纳米六方氮化硼/石墨烯不仅具有超高比表面积和绿色无污染的优点,同时剥离后六方氮化硼/石墨烯的独特片层结构降低了外部热源对环氧树脂的影响,可作为协效阻燃剂用于提升环氧树脂的阻燃性能。因此本工作探索微波工艺同时剥离鳞片状石墨和六方氮化硼的效果,将剥离效果最佳的纳米六方氮化硼/石墨烯作为协效阻燃剂、膨胀阻燃剂与环氧树脂复配,探索不同组分的纳米六方氮化硼/石墨烯对环氧树脂热稳定性能、阻燃性能的影响,并通过对纳米六方氮化硼/石墨烯/膨胀阻燃/环氧树脂阻燃复合材料的热降解动力学的研究获得其阻燃机理,具体内容如下:（1）采用16组不同的工艺参数对鳞片状石墨与六方氮化硼同时微波剥离,将其与环氧树脂、膨胀阻燃剂采用机械共混的方式制备出的纳米六方氮化硼/石墨烯/膨胀阻燃/环氧树脂复合材料,依据环氧树脂复合材料不同的热稳定性能优选出微波工艺参数最优的一组,同时使用该组微波剥离工艺制备出不同组分的二元纳米氮化硼/石墨烯协效阻燃剂,探索出不同组分体系对环氧树脂复合材料热稳定性能的影响,研究表明:最佳的微波剥离工艺为第一段微波功率800 W时长5 min,第二段微波功率240 W时长2 min,纳米六方氮化硼:石墨烯组分配比分别为1:1、3:5时热稳定综合性能较优。（2）分别将纳米六方氮化硼/石墨烯/膨胀阻燃/环氧树脂阻燃复合材料的阻燃综合性能进行对比,研究表明:在烟释放性能与稀释CO气体方面,纳米氮化硼:石墨烯组分配比为3:5时,将其复配至环氧树脂/膨胀阻燃复合材料的协效效果较为理想,总烟释放速率相比于环氧树脂、环氧树脂/膨胀阻燃复合材料分别降低了31.99%、21.80%,CO气体产量最大值相比于环氧树脂降低了30.77%。（3）分别将纳米六方氮化硼/石墨烯/膨胀阻燃/环氧树脂阻燃复合材料进行非等温热降解动力学研究,分别采用了Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法计算其活化能的变化,并采用Malek法判定了三种材料的机理函数f（α）。研究发现:上述三种材料在不同的升温速率下热分解所呈现的规律并未受此影响,均保持一致;上述三种材料机理函数均属于AvramiErofeev方程,函数机理均符合随机成核和随后生长。
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