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近年来,人们的环保意识越来越高,环保、清洁的阻燃剂受到了越来越多的关注。无机阻燃剂因为不会产生有毒和有腐蚀性的气体,对环境友好,一直是阻燃领域的研究热点。但是,通常情况下,单一的无机阻燃剂需要用的量较高,这会对复合材料的其他性能产生一定的影响。所以,使用两种或多种的无机阻燃剂协效,不仅可以实现添加量降低的愿景,还可以使聚合物的阻燃性能和抑烟性能得到提升。本文将MoS2包覆到二氧化钛纳米管(TNTs)表面,制备出MoS2-TNTs,探讨它对环氧树脂(EP)阻燃抑烟性能的影响;从分子的结构特点进行开发设计,将ZIF8和ZIF67分别生长在MgAl-LDH纳米片表面,制备出ZIF8@MgAl-LDH和ZIF67@MgAl-LDH两个杂化物,讨论它们对EP阻燃及抑烟性的影响;在h-BN表面生长CuMoO4(CuMoO4@h-BN)并混到聚氨酯弹性体(PUE)中,探究CuMoO4@h-BN的阻燃性能以及抑烟性能。(1)合成了 MoS2负载在TNTs表面上的新型纳米杂化材料(MoS2-TNTs)。将MoS2、TNTs和MoS2-TNTs加到EP里面探讨其阻燃抑烟性。测试结果显示EP/MoS2-TNTs 在 700℃下的成炭率明显高于 EP/MoS2或 EP/TNTs,表明 MoS2-TNT具有较好的成炭效应。另外,MoS2-TNTs可以有效提高EP的阻燃抑烟性,这主要是因为MoS2的片状物理阻隔效应和TNTs的吸附作用。(2)通过静电作用将ZIF负载在MgAl-LDH上,合成了 ZIF@MgAl-LDH杂化物,并对ZIF@MgAl-LDH的结构和形貌进行了系统的表征。然后,将ZIF@MgAl-LDH加到环氧树脂(EP)中,来降低EP的火灾危害性。研究结果表明,与MgAl-LDH/EP相比,ZIF@MgAl-LDH/EP的热释放速率峰值(PHRR)、总热释放量(THR)和烟密度最大值(Ds,max)更低。这主要归因于:1)ZIF@MgAl-LDH热解产生的水蒸气、N2和NH3可以稀释O2及可燃性气体的浓度;2)ZIF@MgAl-LDH热解产生的金属氧化物能促进形成高石墨化程度及高抗热氧化性的炭层,该炭层在EP燃烧的过程中可以抑制氧气的扩散和可燃性气体的逸出,阻隔热辐射的传递,保护下面的基体不被进一步的燃烧。(3)将CuMoO4负载于h-BN表面,制备出一种新型的阻燃剂(CuMoO4@h-BN),并对其结构进行了系统的表征。此外,还将CuMoO4@h-BN添加到PUE中,探讨其对PUE阻燃抑烟性的影响。研究结果表明,2wt%CuMoO4@h-BN能使PUE复合材料的在700℃的残炭率达到9.8%,CuMoO4@h-BN表现出优异的成炭效应。与纯样相比,2wt%CuMoO4@h-BN即可使PUE复合材料的 PHRR、THR 和 Ds,max 分别下降 73.6%,52.4%,28.2%,CuMoO4@h-BN 表现出很好的阻燃性能和抑烟性能。此外,对炭渣作进一步分析,得出CuMoO4@h-BN能够提高PUE阻燃及抑烟性能的主要原因是CuMoO4@h-BN的物理阻隔作用及催化成炭效应。