真金不怕火炼——谈石墨烯PA6的无卤阻燃

石墨烯作为一种重要的碳材料，由于具有高稳定、强阻隔、大表面吸附等特性可有效减少材料燃烧过程的传热和传质，可作为阻燃剂使用来提高高分子材料的阻燃性能。进入21世纪，多国政府和机构对多种含卤阻燃剂颁布了禁用令，提出环境友好、无毒、无浸出、无卤等要求，石墨烯作为一种无卤、绿色的聚合物阻燃剂势必在阻燃剂大家族中占有重要一席之地。

图1石墨烯PA6工程塑料

一般认为气相阻燃和凝聚相阻燃是高分子材料的2种主要阻燃策略，气相阻燃主要是终断材料热解时的链式反应，凝聚相阻燃则主要通过促进成炭和强化炭层。

石墨烯的阻燃机理可以认为是凝聚相阻燃。在复合材料燃烧过程中：（1）石墨烯与其他阻燃成分形成的致密炭层隔断了可燃物与氧气的进一步接触，同时也使得可挥发易燃气体与有毒气体进入空气中，阻止火势的进一步恶化；（2）石墨烯的添加会提高复合材料燃烧后的残炭量，凝聚相阻燃效果增强；（3）石墨烯对材料的分解机理没有干预。

经检测，我司的4mm 锦纶标准样条在不添加任何阻燃剂情况下，能满足美国UL94标准V0级无卤阻燃，无融滴的要求，这在锦纶材料领域无疑是一项世界级的突破。

图2 UL94 检测报告