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有机合成高分子材料在电子器件、航空材料、国防军工、交通运输等领域有非常广泛的运用，但是这些材料大部分都可燃或者易燃的，可能会对人类造成不同程度的火灾威胁。传统的无卤阻燃材料主要是将含磷氮硅等阻燃元素的阻燃剂添加到有机合成高分子材料基体中，通过在基体中溶解或分散阻燃剂来达到阻燃的目的。但是这些阻燃剂的添加量大，会牺牲材料的热稳定性和力学性能。厦门大学石墨烯工程与产业研究院李佳楠/苏洁茹团队的成果：阻燃改性氧化石墨烯及石墨烯/聚合物防火阻燃材料。石墨烯作为一种新型“绿色环保”阻燃材料，与传统填充聚合物相比，具有阻燃效率高、环保低毒、综合性能优异等优点。但由于阻燃级别较低严重限制其使用范围，因此需与其他阻燃剂复配改性。我们开发了含P、N接枝改性的石墨烯，相对于氧化石墨烯表现出难燃的特点。

1、本发明通过合理调整含磷氮硅元素聚合物中MAdiDOPO，MAPOSS，GMA三种结构单元比例，进一步用于改性氧化石墨烯，从而获得具有良好阻燃性、热稳定性能的含磷氮硅聚合物改性氧化石墨烯阻燃剂，同时解决了石墨烯的团聚问题以及阻燃剂在高分子材料中的分散性问题。2、本发明采用磷氮硅系聚合物与石墨烯协同阻燃，使阻燃材料的阻燃性能提高，阻燃剂添加量降低，使用范围广，绿色环保。3、本发明的制备方法为一步接枝法，接枝率高，产物纯度高，反应条件温和。通过合成带环氧基和其他活性官能团的P、N、Si多元素杂化改性氧化石墨烯，构筑协同阻燃体系。预计基于石墨烯功能化改性技术的环氧树脂材料的氧指数不低于30,阻燃等级为V0级 。

开发可应用于光电、航空航天等高 端领域的阻燃复合材料以及适合于海工装备的功能性防火涂层材料，配套海上石油平台，提高附加值。建设阻燃改性石墨烯的中试生产线（1Kg级）。

厦门大学石墨烯工程与产业研究院李佳楠/苏洁茹团队

石墨烯作为一种新型阻燃剂，因碳原子的杂化结构和形貌特点，不仅具有阻燃效率高，原料易得，无卤、无毒等优点，而且与传统阻燃剂复配时具有优异的协同效应。因此，纳米石墨烯在阻燃剂的应用上具有巨大的潜在前景。但是，如何以简单易得的方法最大化提高石墨烯在聚合物基体中的分散性是当前研究的一大难题，并且石墨烯和聚合物之间的阻燃作用机理还需进一步的研究。

技术合作开发/技术许可/作价入股

还将具有阻燃功能的GNPs与溴化聚苯乙烯(Brominated Polystyrene,BPS)以及三氧化二锑(Sb₂O₃)结合,以提高高密度聚乙烯(High-density polyethylene,HDPE)的阻燃性和热稳定性。 所制备的材料通过热重分析,极限氧指数(Limiting oxygen index,LOI)测试和垂直燃烧测试(UL-94)表明,GNPs的存在增强了材料的热氧化稳定性并能够显著降低其可燃性。