生物可降解無鹵阻燃聚乳酸的制備及其燃燒性能研究.pdf

1、聚乳酸(PLA)作為一種生物可降解的非石油基高分子材料，易于加工，有較高的透明度、良好的力學(xué)性能和優(yōu)良的生物相容性，受到了越來越多的關(guān)注，已經(jīng)成功應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。但是PLA的易燃性限制了其應(yīng)用范圍，提高PLA的阻燃性能成為阻燃科學(xué)界需要解決的重要課題。
　　本論文選擇了幾種天然生物材料（甲殼素、殼聚糖和干酪素）作為阻燃劑，采用熔融共混的方式制備了無鹵環(huán)保可降解阻燃PLA復(fù)合材料，分析表征了PLA復(fù)合材料的燃燒性能、熱行為和結(jié)晶性，

2、探討了天然生物材料對PLA熱降解的影響規(guī)律，初步提出了阻燃機(jī)理。
　　首先將聚磷酸銨(APP)、甲殼素和三聚氰胺(MEL)共同配合組成新型膨脹型阻燃體系(IFR)，其中甲殼素作為新型碳源。添加10％ APP、5％甲殼素和5％ MEL到PLA中，復(fù)合材料極限氧指數(shù)(LOI)為26，垂直燃燒（UL-94）為V-0等級。IFR在燃燒中使材料充分膨脹，形成堅(jiān)固的膨脹炭層，有效地保護(hù)了基體并延緩燃燒進(jìn)程。
　　其次將殼聚糖(CS)和A

3、PP進(jìn)行復(fù)配，兩者在阻燃過程中有明顯的協(xié)效作用，促進(jìn)成炭。當(dāng)總添加量為7％(CS/APP=2/5)時(shí)，試樣的LOI為33.1，燃燒后樣品形成致密炭層，UL-94測試為V-0等級。
　　最后將干酪素作為一種新型高效磷氮阻燃劑添加到PLA中。單獨(dú)添加5％干酪素到PLA中，材料的LOI相較于純PLA提升至24.6，復(fù)合材料的UL-94測試可以通過V-0等級。發(fā)現(xiàn)氮元素在燃燒時(shí)分解放出不可燃?xì)怏w起到氣相阻燃的作用，磷元素在固相中促進(jìn)基體成