共价接枝改性石墨烯解决膨胀阻燃剂拮抗问题，LLDPE阻燃、力学与耐老化性能同步提升

研究背景与问题

石墨烯与膨胀阻燃剂复配时，两者在阻燃效能上可能产生拮抗效应，限制了其在聚烯烃体系中的应用。针对这一问题，研究人员提出用新型膨胀阻燃剂聚苯基磷酰二胺酯（PPPB）对石墨烯纳米片（GNSs）进行共价接枝改性，并将改性产物GNS-PPPB应用于线性低密度聚乙烯（LLDPE）。

关键数据与性能表现

研究显示，改性后的LLDPE复合材料表现出较均衡的综合性能：

• 当GNS-PPPB添加量为1 wt.%时，LLDPE/GNS-PPPB1的拉伸强度达到18.11 MPa，较未改性LLDPE提高21.4%。
• 当添加量为2 wt.%时，LLDPE/GNS-PPPB2的峰值热释放速率和总热释放量较未改性LLDPE分别降低17.7%和10.4%。
• GNS-PPPB的加入对LLDPE复合材料的热稳定性影响较小，同时LLDPE的耐老化性能得到改善。

对聚合物助剂行业的意义

该研究通过共价接枝方式，在非极性聚烯烃体系中同时改善了力学性能、阻燃性能和耐老化性能，为克服石墨烯与膨胀阻燃剂之间的潜在拮抗作用提供了可行策略。对于电子电气领域而言，工程塑料与线缆材料常需兼顾阻燃、耐候稳定和力学可靠性，该改性思路有望为阻燃体系与抗氧剂、耐候稳定助剂的协同设计提供参考。不过，目前数据基于LLDPE体系与特定PPPB结构，向其他工程塑料及实际电子电气部件中的推广仍需进一步验证。

信息来源：Effect of Intumescent Flame‐Retardant Modified Graphene on the Thermal Decomposition and Flame Retardancy of Polyethylene，由合润化工整理。