DOPO-膦酰胺还原的氧化石墨烯杂化阻燃剂的制备及其阻燃环氧树脂复合材料的性能研究

《DOPO-膦酰胺还原的氧化石墨烯杂化阻燃剂的制备及其阻燃环氧树脂复合材料的性能研究》是一篇关于新型阻燃剂制备及其在环氧树脂中应用的研究论文。该论文旨在开发一种高效、环保的阻燃剂，用于改善环氧树脂的阻燃性能，同时保持其力学性能和热稳定性。

论文首先介绍了环氧树脂的应用背景及其在工业中的重要性。环氧树脂因其优异的机械性能、耐化学腐蚀性和良好的粘接性能，在电子、航空航天、汽车制造等领域广泛应用。然而，环氧树脂本身具有易燃性，因此需要添加阻燃剂以提高其安全性。

传统的阻燃剂如卤系阻燃剂虽然效果显著，但存在燃烧时释放有毒气体、污染环境等问题，因此近年来研究者致力于开发环保型阻燃剂。本文提出了一种基于DOPO（9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂-10-硼杂菲-10-氧化物）与膦酰胺还原的氧化石墨烯（rGO）的杂化阻燃剂，旨在结合DOPO的高效阻燃性能与rGO的优异物理化学特性。

在实验部分，论文详细描述了DOPO-膦酰胺还原的氧化石墨烯杂化阻燃剂的制备过程。首先通过化学还原法将氧化石墨烯转化为还原氧化石墨烯，随后将DOPO与膦酰胺进行反应，形成一种新型的膦酰胺基团修饰的DOPO结构。接着，将这种结构与还原氧化石墨烯复合，得到具有协同效应的阻燃剂。

为了评估该阻燃剂的性能，论文对制备的环氧树脂复合材料进行了多项测试。包括极限氧指数（LOI）测试、垂直燃烧测试（UL-94）、热重分析（TGA）以及力学性能测试等。结果显示，添加该杂化阻燃剂后，环氧树脂的LOI值显著提高，达到26.5%，并且通过了UL-94 V-0级测试，表现出优异的阻燃性能。

此外，热重分析表明，该阻燃剂能够有效延缓环氧树脂的热分解过程，提高其热稳定性。力学性能测试结果也显示，尽管添加了阻燃剂，环氧树脂的拉伸强度和弯曲强度仍保持较高水平，说明该阻燃剂对材料的力学性能影响较小。

论文还探讨了该杂化阻燃剂的作用机理。研究表明，DOPO在高温下能够促进碳层的形成，起到物理隔绝作用；而还原氧化石墨烯则通过增强材料的热传导性，进一步提高阻燃效果。同时，膦酰胺的存在有助于稳定DOPO结构，提高其热稳定性。

在结论部分，论文指出，DOPO-膦酰胺还原的氧化石墨烯杂化阻燃剂是一种具有广阔应用前景的新型阻燃材料。其不仅具备高效的阻燃性能，而且对环氧树脂的力学性能影响较小，符合当前环保和高性能材料的发展需求。

综上所述，《DOPO-膦酰胺还原的氧化石墨烯杂化阻燃剂的制备及其阻燃环氧树脂复合材料的性能研究》为阻燃材料的研究提供了新的思路和方法，对于推动环保型阻燃剂的发展具有重要意义。