石墨相氮化碳阻燃应用研究进展

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2024.11.017

中国塑料 ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (11): 97-103.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2024.11.017

石墨相氮化碳阻燃应用研究进展

杜家盈, 辛菲(), 胡佳悦, 冯恺翾

北京工商大学轻工科学与工程，北京 100048

收稿日期:2024-01-25 出版日期:2024-11-26 发布日期:2024-11-21
通讯作者: 辛菲（1979—），男，教授，从事阻燃复合材料领域研究工作，xinfei@th.btbu.edu.cn
E-mail:xinfei@th.btbu.edu.cn

Research progress in application of graphitic carbon nitride flame retardant

DU Jiaying, XIN Fei(), HU Jiayue, FENG Kaixuan

School of Light Industry Science and Engineering，Beijing Technology and Business University，Beijing 100048，China

Received:2024-01-25 Online:2024-11-26 Published:2024-11-21
Contact: XIN Fei E-mail:xinfei@th.btbu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

石墨相氮化碳（g⁃C₃N₄）是一种可用于提升高分子材料防火阻燃性能的碳氮化合物。本文综述了基于g⁃C₃N₄的多种阻燃高分子体系（包括含金属元素的阻燃体系以及不含金属元素的阻燃体系），并对这些阻燃体系的阻燃机理以及g⁃C₃N₄在该阻燃体系中发挥的阻燃作用进行了分析。

关键词: 石墨相氮化碳, 火灾, 阻燃, 高分子材料

Abstract:

Graphitic carbon nitride （g⁃C₃N₄） is a carbon⁃nitrogen compound that can be used to improve the flame⁃retardant properties of polymer materials. In this paper， the research progress in the flame⁃retardant polymer systems based on g⁃C₃N₄， including flame⁃retardant systems with and without metal elements， was reviewed， and their flame⁃retardant mechanism and the role of g⁃C₃N₄ in the flame⁃retardant system were analyzed.

Key words: graphite phase carbon nitride, fire, flame retardant, polymer material

中图分类号:

TQ320.2

杜家盈, 辛菲, 胡佳悦, 冯恺翾. 石墨相氮化碳阻燃应用研究进展[J]. 中国塑料, 2024, 38(11): 97-103.

DU Jiaying, XIN Fei, HU Jiayue, FENG Kaixuan. Research progress in application of graphitic carbon nitride flame retardant[J]. China Plastics, 2024, 38(11): 97-103.

图/表 8

图1 g⁃C3N4单层中（a）非金属掺杂的可能取代位置，（b）金属离子的非金属杂原子［12］

Fig.1 （a）possible substituted sites of non⁃metal doping in the single layer of g⁃C3N4 and （b） nonmetallic heteroatom in the metal ion ［12］

图2 g⁃C3N4/PAZn的形成机理［17］

Fig.2 Formation mechanism of the g⁃C3N4/PAZn［17］

图3 P⁃g⁃C3N4@PGS⁃Ti的制备［18］

Fig.3 Preparation of P⁃g⁃C3N @PGS⁃Ti［18］

图4 g⁃C3N4/NiNH4PO4·H2O的阻燃机理［19］

Fig4 Flame retardant mechanism of g⁃C3N4/NiNH4PO4·H2O［19］

图5 残炭SEM照片［20］

Fig.5 SEM images of the char residue［20］

图6 MCN合成路线［21］

Fig. 6 Synthetic route of MCN［21］

图7 PLA复合材料阻燃机理示意图［13］

Fig.7 Schematic diagram of flame retardant mechanism of the PLA composites［13］

图8 CP@PA 在EP⁃8A4CP@PA中的阻燃机制［30］

Fig.8 Flame retardant mechanism of the CP@PA in EP⁃8A4CP@PA［30］

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