【摘 要】
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石墨烯具有优良的力学、电学、热学、光学等性能,被认为是理想的填料而广泛用于聚合物复合材料的研究和应用领域。石墨烯填料具有多功能特性,如利用石墨烯的π-π共轭结构和自由基猝灭特性,可以改善复合材料的耐紫外光作用,而利用石墨烯捕捉自由基的作用和片层结构的阻隔作用,可以改善复合材料的阻燃作用。从阻燃和降解角度出发,本论文将石墨烯纳米片（GNP）分别与阻燃剂和催化剂相结合,制备石墨烯阻燃功能填料和石墨烯催
【基金项目】
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黑龙江省自然基金重点项目（ZD2020E007）；
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石墨烯具有优良的力学、电学、热学、光学等性能,被认为是理想的填料而广泛用于聚合物复合材料的研究和应用领域。石墨烯填料具有多功能特性,如利用石墨烯的π-π共轭结构和自由基猝灭特性,可以改善复合材料的耐紫外光作用,而利用石墨烯捕捉自由基的作用和片层结构的阻隔作用,可以改善复合材料的阻燃作用。从阻燃和降解角度出发,本论文将石墨烯纳米片（GNP）分别与阻燃剂和催化剂相结合,制备石墨烯阻燃功能填料和石墨烯催化功能填料,并将其用于聚乙烯复合材料中,研究了石墨烯功能填料对聚乙烯降解与阻燃性能的影响。以轻烧镁为原料,结合GNP和氧化石墨烯（GO）分散液,采用水化法一步合成氢氧化镁/石墨烯阻燃功能填料（GNP/MH和GO/MH）,研究表明,该方法能够生成六角片状MH颗粒,并实现了GNP和GO纳米片层的均匀分散,GNP与镁离子的作用显著提高了MH的水化反应速率。采用溶剂热法制备三种不同配体Ni基金属-有机框架材料（Ni-MOFs）,并在制备中引入GNP甲醇分散液,成功制备了石墨烯负载Ni-ZIF（Ni-ZIF@GNP）,实现了GNP纳米片层的均匀分散,获得了石墨烯催化功能填料。将石墨烯功能填料与MOF、MH和GNP分别加入PE中,比较研究了复合材料的热降解和紫外光降解性能以及阻燃性能和燃烧行为,研究结果表明:Ni-ZIF、GNP和Ni-ZIF@GNP均使PE热降解活化能增加,影响效果为GNP＞Ni-ZIF@GNP＞Ni-ZIF;以相对羰基指数评价了复合材料耐紫外光性能,与PE相比,含1 wt.%Ni-ZIF@GNP复合材料的相对羰基指数减少了33.33%;在含量为60 wt.%时,本论文所制备的MH及石墨烯阻燃功能填料的复合材料的氧指数高于天然水镁石和合成MH产品;MH及石墨烯阻燃功能填料显著降低了复合材料燃烧中热释放速率峰值（p HRR）,添加40 wt.%MH及石墨烯阻燃功能填料的复合材料的p HRR比PE降低了56%。
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