聚脲材料包覆可膨胀石墨微胶囊阻燃天然橡胶

来源期刊：复合材料学报2021年第1期

论文作者：程家骥 王旭 王浩东

文章页码：232 - 238

关键词：天然橡胶;可膨胀石墨;聚磷酸铵;阻燃;导热;

摘    要：以聚脲材料为壳材包覆可膨胀石墨（EG）,并在囊壁上嵌入CuO提高壁材的导热性能,从而获得可膨胀石墨微胶囊（EG@PO）,然后将制备的EG@PO与聚磷酸铵（APP）复合应用于阻燃天然橡胶（NR）。通过SEM、热失重和红外光谱分析等手段对EG@PO进行表征。通过极限氧指数、垂直燃烧测试、热失重测试、锥形量热仪和导热系数测定仪等手段测试不同添加量的EG@PO对NR热稳定性、阻燃性、产烟性和热传导性等的影响。结果表明,成功利用聚脲材料包覆EG,并在囊壁上嵌入CuO。EG@PO和APP协同作用提高了NR的阻燃性能和热稳定性。当EG@PO添加量为6 g时,EG@PO/NR复合材料的极限氧指数为28.3%,垂直燃烧法测试结果达到V-0级,600℃时的残炭量达到27.5%。且热释放速率和总热释放量均出现大幅下降,相比于纯天然橡胶,最大热释速率和总热释放量分别降低了49.8%和25.7%,分别为467.7 kW/m²和48.4 MJ/m²。与此同时,镶嵌在微胶囊囊壁中的CuO有助于热量在NR基体和EG之间的传递,EG@PO/NR复合材料的导热系数最高为0.266 W/（m·K）。