【摘要】：紡織品和硅橡膠在現(xiàn)代建筑和生活中被廣泛使用,可一旦這些材料發(fā)生燃燒將很難控制且危害較大,同時阻燃劑在建筑物防火中的應用意義巨大,本文針對當下阻燃劑的缺點與不足選擇石墨烯與氮化硼作為阻燃材料,通過SEM、XRD等表征實驗驗證了材料的成功制備與改性;同時本文提出將改性氧化石墨烯與氮化硼納米片應用于紡織品和硅橡膠中,利用極限氧指數(shù)、熱重、燃燒熱、錐形量熱儀等實驗分析探討其阻燃效果,其測試結(jié)果如下:通過掃描電鏡和透射電鏡觀察了所制得的樣品的微觀形貌和晶體結(jié)構(gòu);X-射線光電子能譜和拉曼光譜實驗分析,測試了氮化硼納米片的結(jié)晶度和衍射峰,并發(fā)現(xiàn)P、N元素成功摻雜到石墨烯中;通過X-射線粉末衍射實驗確定樣品基本結(jié)構(gòu),并計算出了樣品的層間距,發(fā)現(xiàn)改性物的層間距由于元素的摻雜而變大;由紅外光譜、紫外可見吸收光譜實驗確定了樣品的特征官能團,發(fā)現(xiàn)了氮化硼納米片的成功剝片和元素的成功摻雜。將改性氧化石墨烯與氮化硼納米片涂覆于織物,利用極限氧指數(shù)、燃燒熱、熱重、錐形量熱儀、碳骨架分析等實驗,得出氧化石墨烯單獨作用于織物無明顯的阻燃效果,磷改性的氧化石墨烯的阻燃效果最好,同時對棉布有一定的抑煙作用,氮改性氧化石墨烯在阻燃方面不是太理想,但是對抑煙有強烈的作用;氮化硼納米片和HCCP改性的氮化硼納米片對棉織物具有良好的阻燃效果,氮化硼單獨作用于薄材料的阻燃效果不是很理想,但HCCP改性的氮化硼納米片處理后的材料阻燃效果比較好。樣品與織物的貼合度都比較良好,且改性后的樣品對織物纖維有一定的保護作用。將改性氧化石墨烯與氮化硼納米片通過煉膠機添加到硅橡膠中,利用極限氧指數(shù)和熱重實驗分析表明,氧化石墨烯對硅橡膠阻燃沒有幫助,但磷改性氧化石墨處理的樣品阻燃效果較好;HCCP改性氮化硼納米片的阻燃效果最佳,其次為氮化硼納米片及氮化硼原料。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ314.248;TB383.1
【圖文】：

質(zhì)素和氮元素組合而成的無機化合物。氮化氮化硼有兩種常見的雜化方式，即 sp2雜 主要包括六方 BN 和三方 BN。sp3雜化 BN[61, 63]。BN 各物相的結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 1表 1-1 氮化硼各晶型的結(jié)構(gòu)參數(shù) Structural parameters of each boron nitride crysta晶體結(jié)構(gòu) 晶格常數(shù) 層狀結(jié)構(gòu) a=2.5044 ,c=6.652層狀結(jié)構(gòu) a=2.5042 ,c=9.99閃鋅礦 a=3.6153 纖鋅礦 a=2.5505 ,c=4.210

通過臨界氧指數(shù)分析儀、錐形量熱儀、CT5000A 型多用熱量測定儀以及紡織品垂直燃燒測定儀等對處理后織物樣品進行阻燃性能研究；（3）將氧化石墨烯及改性氧化石墨烯的乙醇溶液，通過煉膠機輥筒煉膠過程添加到硅橡膠中，利用臨界氧指數(shù)分析儀、熱重分析儀，微量儀進行硅橡膠阻燃性能研究。（4）采用堿熔融法制備氮化硼納米片，并進行磷摻雜，對所得樣品的結(jié)構(gòu)進行表征分析；（5）利用氮化硼納米片及改性氮化硼納米片的水溶液對可燃織物進行浸漬烘干處理，通過臨界氧指數(shù)分析儀、錐形量熱儀、CT5000A 型多用熱量測定儀以及紡織品垂直燃燒測定儀等對處理后織物樣品進行阻燃性能研究；（6）將氮化硼納米片及改性氮化硼納米片的乙醇溶液，通過煉膠機輥筒煉膠過程添加到硅橡膠中，利用臨界氧指數(shù)分析儀、熱重分析儀、微量儀進行硅橡膠阻燃性能研究。技術(shù)路線圖如圖 1-2 所示：

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本文編號：2737720