高阻燃性聚酰亚胺/石墨烯/蒙脱土复合气凝胶的制备、结构及性能研究

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本文以聚酰亚胺(PI)为基体、石墨烯(G)与钠基蒙脱土(MMT)为阻燃添加剂,采用溶胶-凝胶、冷冻干燥等方法,制备了PI/G/MMT复合气凝胶。通过扫描电子显微镜(SEM)等方法表征了复合气凝胶的结构,采用电子万能试验机、热失重分析仪和氧指数仪等仪器分别测试了气凝胶的力学性能、热稳定性和阻燃性能。研究了石墨烯与蒙脱土的质量比对复合气凝胶力学、热稳定性和阻燃性能的影响。研究表明,在一定浓度范围内,石墨烯对蒙脱土有良好的分散作用,G/MMT可均匀分散在PI基体中;PI/G/MMT复合气凝胶具有均匀的孔洞结构,在复合气凝胶中,G/MMT均匀分散在PI基体中,且石墨烯与蒙脱土的协同作用明显改善了复合气凝胶的力学、热稳定性和阻燃性能。
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