MWCNT-FAP协效聚磷酸铵阻燃环氧树脂研究

为了资源化利用废水中的氮、磷元素，以含氮、磷、铁的模拟废水和多壁碳纳米管(MWCNT)为原料，以化学沉淀法合成了多壁碳纳米管-磷酸铵铁(MWCNT-FAP),优化了MWCNT-FAP的合成条件。采用红外光谱、能谱、扫描电镜、透射电镜和热重分析等手段对MWCNT-FAP进行表征。将MWCNT-FAP和聚磷酸铵(APP)引入环氧树脂(EP)中制备复合材料(MWCNT-FAP-APP/EP)。采用微尺度燃烧量热法和UL-94方法测试了复合材料的热释放率(HRR)和阻燃性，利用拉伸测试系统对EP复合材料的力学性能进行了测试。结果表明：FAP粒径约为20～30nm。MWCNT-FAP能改善环氧复合材料的阻燃性能和力学性能。加入MWCNT-FAP和APP后，环氧树脂的HRR明显降低，点燃时间延长，MWCNT-FAP-APP/EP可通过UL 94 V-0评级。炭渣分析表明，MWCNT-FAP和APP在降低聚合物可燃性方面具有协同作用。该方法在废水处理、氮磷回收和防火材料等方面具有潜在的应用价值。