纳米ZIF-8@短碳纤维的制备及其对环氧复合材料阻燃、抑烟和力学性能的影响

编号：NMJS08341

篇名：纳米ZIF-8@短碳纤维的制备及其对环氧复合材料阻燃、抑烟和力学性能的影响

作者：杨宕莎 王康琪 朱妍妍 李建根 林健 王新龙

关键词： 环氧树脂 金属有机骨架 聚磷酸铵 短碳纤维 阻燃 力学性能

机构： 南京理工大学化学与化工学院

摘要： 通过原位生长的方法制备了ZIF-8@短碳纤维(SCFs)材料,将其与聚磷酸铵(APP)一起加入环氧树脂(EP)制备了阻燃性能和力学性能均有所提高的环氧树脂复合材料。通过氧指数测定仪、水平垂直燃烧测定仪、锥形量热仪及万能电子拉力机对ZIF-8@SCFs-APP/EP复合材料进行了阻燃与力学性能的测试。实验结果表明,与添加5wt%APP阻燃样品相比,当ZIF-8@SCFs的添加量为1wt%(APP和ZIF-8@SCFs的质量比为4∶1)时,复合材料的极限氧指数从25.7%增加到28.1%,UL-94垂直燃烧试验达到V-1级、热释放率峰值(pHRR)和总烟雾量(TSP)明显降低;复合材料的抗张强度、弯曲强度、弹性模量和断裂伸长率分别提高了86%、81%、20%和75%,解决了无机阻燃填料的添加导致EP力学性能降低的问题,制备的阻燃复合材料具有实际应用价值。