环氧树脂(EP)具有优异的力学性能、绝缘性能以及粘接性能，广泛用于涂料、电子电气、交通、光学仪器等领域[1]
但是EP易燃，使其应用受到限制[2]
环氧树脂阻燃改性的传统做法是同时加入含卤阻燃剂和固化剂[3]，或先在环氧树脂的分子链上接枝阻燃基团，再加入固化剂[4]
但是前者含卤素，燃烧后危害人体健康和环境[5]
而后者的制备工艺复杂、副产物较多，且使环氧树脂的力学性能降低
对于环氧树脂无卤阻燃，目前主要有含磷、氮、硫的阻燃剂以及这些元素构成的协同阻燃体系[6~8]
近年来，以碳纳米材料为基制备的新型阻燃剂，可改善聚合物的成炭质量、降低热释放速率和总热释放量[9,10]
Kong等[11]用共沉淀法制备有机镍-铁层状双氢氧化物-碳纳米管(ONiFe-LDH-CNTs)并将其引入EP以提高阻燃性
结果表明，与纯EP相比，ONiFe-LDH-CNTs/EP在700℃的残炭量提高了117.6%，且其峰值热释放速率和总的热释放量分别降低了54%和30%
ONiFe-LDH-CNTs/EP燃烧后形成了致密有效的炭层
因此，以纳米碳材料为基础，可开发无卤、环保的新型纳米碳基复合阻燃剂[11, 12]
碳纳米球(Carbon nanospheres，简称CNSs)具有较大的比表面积、优异的热稳定性、良好的生物相容性和机械稳定性，已用于制备超级电容器、催化剂载体以及光电材料[13, 14]
本文以CNSs为核、六氯环三磷腈(HCCP)为桥梁、在CNSs表面接枝氨基二苯砜(DDS)制备一种新型碳纳米球基磷氮硫复合阻燃剂(CNSs-H-D)，研究其对环氧树脂的阻燃性及其阻燃机理
1 实验方法1.1 CNSs-H-D阻燃剂的制备
先用Fenton试剂法[15]制备羟基化碳纳米球(CNSs-OH)
将1 g的CNSs-OH和0.4 g六氯环三磷腈(HCCP，纯度98％)加到100 mL的无水乙醇中，超声震荡30 min后在30℃搅拌反应4 h；将反应产物用无水乙醇抽滤清洗，然后将滤饼在120℃烘干4 h，研磨均匀后得CNSs-HCCP
将1 g 的CNSs-HCCP和0.3 g二氨基二苯砜(DDS，纯度≥99%，广州宏程生物科技有限公司)加入100 mL的无水乙醇中超声震荡30 min，然后在40℃搅拌反应2 h；将反应产物先后用无水乙醇和去离子水抽滤清洗，再将滤饼在120℃
声明：
“碳纳米球基氮-磷-硫复合阻燃剂的合成及其对环氧树脂的阻燃性能” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：季亚明,杨雅茹,姚勇波,李佳倩,沈小军,刘淑强
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2025年06月06日 ~ 08日 
