纳米ZIF-8@短碳纤维的制备及其对环氧复合材料阻燃、抑烟和力学性能的影响

通过原位生长的方法制备了ZIF-8 @短碳纤维(SCFs)材料，将其与聚磷酸铵(APP)一起加入环氧树脂(EP)制备了阻燃性能和力学性能均有所提高的环氧树脂复合材料。通过氧指数测定仪、水平垂直燃烧测定仪、锥形量热仪以及万能电子拉力机对ZIF-8 @ SCFs-APP/EP复合材料进行了阻燃与力学性能的测试。实验结果表明，与添加5wt%APP阻燃样品相比，当 ZIF-8 @ SCFs的添加量为1wt% (APP和ZIF-8 @ SCFs的质量比为4∶1)时，复合材料的极限氧指数从25.7%增加到28.1%，UL-94垂直燃烧试验达到V-1级、pHRR和TSP明显降低；复合材料的抗张强度、弯曲强度、弹性模量和断裂伸长率分别提高了86%、81%、20%和75%，解决了无机阻燃填料的添加导致EP力学性能降低的问题，制备的阻燃复合材料具有实际应用价值。