環氧樹脂(EP)具有優異的力學性能、絕緣性能以及粘接性能，廣泛用于涂料、電子電氣、交通、光學儀器等領域[1]
但是EP易燃，使其應用受到限制[2]
環氧樹脂阻燃改性的傳統做法是同時加入含鹵阻燃劑和固化劑[3]，或先在環氧樹脂的分子鏈上接枝阻燃基團，再加入固化劑[4]
但是前者含鹵素，燃燒后危害人體健康和環境[5]
而后者的制備工藝復雜、副產物較多，且使環氧樹脂的力學性能降低
對于環氧樹脂無鹵阻燃，目前主要有含磷、氮、硫的阻燃劑以及這些元素構成的協同阻燃體系[6~8]
近年來，以碳納米材料為基制備的新型阻燃劑，可改善聚合物的成炭質量、降低熱釋放速率和總熱釋放量[9,10]
Kong等[11]用共沉淀法制備有機鎳-鐵層狀雙氫氧化物-碳納米管(ONiFe-LDH-CNTs)并將其引入EP以提高阻燃性
結果表明，與純EP相比，ONiFe-LDH-CNTs/EP在700℃的殘炭量提高了117.6%，且其峰值熱釋放速率和總的熱釋放量分別降低了54%和30%
ONiFe-LDH-CNTs/EP燃燒后形成了致密有效的炭層
因此，以納米碳材料為基礎，可開發無鹵、環保的新型納米碳基復合阻燃劑[11, 12]
碳納米球(Carbon nanospheres，簡稱CNSs)具有較大的比表面積、優異的熱穩定性、良好的生物相容性和機械穩定性，已用于制備超級電容器、催化劑載體以及光電材料[13, 14]
本文以CNSs為核、六氯環三磷腈(HCCP)為橋梁、在CNSs表面接枝氨基二苯砜(DDS)制備一種新型碳納米球基磷氮硫復合阻燃劑(CNSs-H-D)，研究其對環氧樹脂的阻燃性及其阻燃機理
1 實驗方法1.1 CNSs-H-D阻燃劑的制備
先用Fenton試劑法[15]制備羥基化碳納米球(CNSs-OH)
將1 g的CNSs-OH和0.4 g六氯環三磷腈(HCCP，純度98％)加到100 mL的無水乙醇中，超聲震蕩30 min后在30℃攪拌反應4 h；將反應產物用無水乙醇抽濾清洗，然后將濾餅在120℃烘干4 h，研磨均勻后得CNSs-HCCP
將1 g 的CNSs-HCCP和0.3 g二氨基二苯砜(DDS，純度≥99%，廣州宏程生物科技有限公司)加入100 mL的無水乙醇中超聲震蕩30 min，然后在40℃攪拌反應2 h；將反應產物先后用無水乙醇和去離子水抽濾清洗，再將濾餅在120℃
聲明：
“碳納米球基氮-磷-硫復合阻燃劑的合成及其對環氧樹脂的阻燃性能” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：季亞明,楊雅茹,姚勇波,李佳倩,沈小軍,劉淑強
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2025年08月07日 ~ 09日 
