Oksana Grigoreiva等人于 2004 年通過(guò)機(jī)械剝離的方法發(fā)現(xiàn)石墨烯，自此人們對(duì)石墨烯及其中間產(chǎn)物氧化石墨烯（GO）的關(guān)注日益增加。GO 的結(jié)構(gòu)與石墨烯相似，但在其邊緣存在含氧官能團(tuán)，其中羧基、羥基較多。GO 具有較大的理論表面積，含氧基團(tuán)的存在可以使其與水形成穩(wěn)定的水性膠體，還使其能夠與親水性樹(shù)脂基體直接復(fù)合。國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)很多通過(guò)將GO加入聚丙烯酸酯、聚氨酯中進(jìn)行改性的研究，結(jié)果表明，通過(guò) GO 改性的復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能提高。近年來(lái)，無(wú)鹵本質(zhì)阻燃水性聚氨酯的研究成為焦點(diǎn)，其中大多研究以無(wú)鹵阻燃劑作為軟段或者硬段擴(kuò)鏈劑對(duì)聚氨酯進(jìn)行化學(xué)阻燃改性。這種方法在一定程度上提高了水洗聚氨酯的阻燃性，且環(huán)保，但由于阻燃劑尤其是含磷阻燃劑的熱分解溫度低，在一定程度上影響了聚氨酯材料的熱穩(wěn)定性。在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，以FRC-6作為硬段擴(kuò)鏈劑合成 FPU 預(yù)聚體，并采用改進(jìn)的 Hummers 法制備 GO，利用 GO 結(jié)構(gòu)中的羥基等與異氰酸根反應(yīng)，使 GO 在乳化階段實(shí)現(xiàn)對(duì)FPU 進(jìn)行后擴(kuò)鏈改性。本技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，但效果顯著，改善和提高了水性聚氨酯材料的熱穩(wěn)定性、阻燃性以及 耐腐蝕性等性能，擴(kuò)大了水性聚氨酯在涂層領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。

研究實(shí)驗(yàn)后結(jié)論如下：

（1）GO 對(duì)阻燃水性聚氨酯材料的接枝率在85%以上，且 GO 改性后，乳液的平均粒徑增加（84~90μm），黏度降低（9~16 mPa·s）。

（2）GO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.4%時(shí)，材料的耐腐蝕電位增大到76 mV，表明材料具有良好的耐腐蝕性。

（3）TG 分析發(fā)現(xiàn)，GOFPU 的初始熱分解溫度增大，熱穩(wěn)定提高，殘?zhí)柯试黾印?

（4）阻燃性測(cè)試發(fā)現(xiàn)，GO 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1%時(shí)，材料的阻燃性最強(qiáng)，LOI 值為 30.5%，UL-94 測(cè)試結(jié)果達(dá)到v-0級(jí)。

（5）GO 的加入提高了復(fù)合材料的耐腐蝕性、熱穩(wěn)定性、阻燃性。