本发明属于阻燃材料技术领域,更具体地涉及一种具有灵敏火灾预警功能的阻燃氧化石墨烯复合膜的制备方法和应用。由氧化石墨烯、单宁酸和环三磷腈阻燃剂通过一定配比在室温下混合均匀后真空干燥得到阻燃氧化石墨烯复合膜。本发明提供的阻燃氧化石墨烯复合膜存在多重化学键作用,具有优异的成膜性能和柔韧性;由于环三磷腈阻燃剂和单宁酸的协同阻燃作用,在高温或者火焰中有效保持了复合膜骨架结构的完整性,大幅提升了火灾预警/探测的响应速度和持续响应时间。本发明提供的阻燃氧化石墨烯复合膜制备工艺简单、操作条件温和、能耗低、绿色环保,适用于大规模生产与推广应用。

环三磷腈阻燃剂含有磷、氮元素和端羟基，既可赋予氧化石墨烯复合膜优异的热稳定性和阻燃性能，又可以提升其与氧化石墨烯复合膜的相互作用力。单宁酸是一种广泛分布于植物的皮、壳、根、叶及果肉中的天然植物多元酚，结构中富含酚羟基和苯环结构，具有一定的还原性，利用单宁酸酚羟基、苯环结构与氧化石墨烯的交联、氢键和π-π共轭等作用，实现氧化石墨烯片层之间的连接，有效增强氧化石墨烯复合膜的成膜能力和力学性能；同时单宁酸在热氧化降解过程中能够产生苯氧自由基，捕获活性氧自由基，阻断聚合物燃烧过程中的自由基链式反应，并且其富含的多苯酚结构在燃烧时可促进生成热稳定的芳香化炭层，与环三磷腈阻燃剂起到协效阻燃作用，从而提升氧化石墨烯复合膜的阻燃性能和火灾响应时间。

高灵敏火灾早期预警系统是目前提高易燃轻质材料消防安全性的最有效途径之一。传统的基于烟雾和红外热成像的火灾报警器是通过探测器对目标区域内的烟雾浓度、环境温度等火灾特征参量进行检测，当检测浓度超过传感器的阈值时实现火灾报警功能。但传统的火灾报警器体积较大，安装位置一般在离着火源较远的天花板顶端或墙壁上，存在穿透力差、响应速度不够快（>100s）及响应时间不够长久的弊端，往往导致错过最佳的灭火和逃生时间。近年来，随着科学技术的发展和新材料的广泛开发利用，火灾探测技术进入了全新的发展阶段，新型的火灾报警系统的研究已成为热点。

发明人：章培昆 王越岩 艾子洋 毛聪 罗耀发 许平凡福州大学（Fuzhou University），简称福大，位于福建省福州市，创建于1958年，是国家“双一流”建设高校，国家“211工程”建设高校，国家教育部、国家国防科技工业局与福建省人民政府共建高校，福建省三所重点建设的高水平大学之一，福建省一流大学建设高校，入选国家建设高水平大学公派研究生项目、教育部首批“卓越工程师教育培养计划”高校、新工科研究与实践项目、数据中国“百校工程”项目、国家“111计划”、“高校国际化示范学院推进计划”、国家级大学生创新创业训练计划、全国首批深化创新创业教育改革示范高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国专业学位研究生教育综合改革试点单位、国家集成电路人才培养基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地、高校国家知识产权信息服务中心。

本发明提供的阻燃氧化石墨烯复合膜由氧化石墨烯、单宁酸和环三磷腈阻燃剂通过一定配比在室温下混合均匀后干燥而得，该制备工艺简单、操作条件温和、能耗低、绿色环保，适于大规模生产与推广应用。本发明提供的氧化石墨烯复合膜存在多重化学键作用，具有优异的力学柔韧性；同时由于环三磷腈阻燃剂和单宁酸的协同阻燃作用，在高温或者火焰中有效保持其骨架结构的完整性，从而大幅提升了火灾预警/探测的响应速度和持续响应时间。本发明提供的火灾预警/探测装置，具有强度和韧性好、响应速度快、持续响应时间长等优点，可以应用于智能消防、现代家居和国防军工等领域。

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