無鹵阻燃聚乳酸的制備及其火災(zāi)危險性研究.pdf

1、聚乳酸是近年來開發(fā)的一種新型環(huán)境友好型可生物降解材料，其原料為可再生自然資源，而且能耗低并具有良好的環(huán)境友好性、生物相容性、機(jī)械性能和加工性能，是理想的石油替代產(chǎn)品，具有廣闊應(yīng)用前景，并已經(jīng)在生物、醫(yī)學(xué)、紡織、包裝、電子電器和汽車制造等行業(yè)得到大量應(yīng)用。然而和其他高分子材料一樣，聚乳酸具有易燃的缺點，其極限氧指數(shù)(LOI)僅為20，且燃燒伴有熔滴現(xiàn)象，火災(zāi)隱患較大，極大限制了了其應(yīng)用范圍，因此需要對其進(jìn)行阻燃改性，以擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。

2、r>　　本論文針對聚乳酸易燃的缺點，采用環(huán)氧樹酯改性無鹵阻燃劑聚磷酸銨，改善其吸潮性和與聚乳酸的相容性問題，制備了一種同時含酸源、碳源和氣源的無鹵阻燃劑MAPP，采用紅外光譜、掃描電鏡對MAPP的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，研究了環(huán)氧樹脂在MAPP中的含量對聚磷酸銨吸潮性的影響；采用熔融共混法制備了MAPP阻燃聚乳酸復(fù)合材料，并通過LOI測試、拉伸性能測試和熱失重測試對MAPP阻燃聚乳酸復(fù)合材料進(jìn)行了表征，研究了該阻燃劑的組成對聚乳酸阻燃性能、力學(xué)

3、性能和熱分解行為的影響；采用錐形量熱儀法研究了阻燃劑對聚乳酸火災(zāi)危險性的影響，并通過火災(zāi)數(shù)值模擬軟件FDS進(jìn)行了阻燃聚乳酸火災(zāi)危險性的可視化分析。
　　得到的主要結(jié)果如下：
　　1.紅外光譜和掃描電鏡結(jié)果證明，環(huán)氧樹脂與聚磷酸銨發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，環(huán)氧樹脂改性聚磷酸銨被成功的制備：吸潮性測試結(jié)果表明，環(huán)氧樹脂有效改善了聚磷酸銨的吸潮性。
　　2.LOI測試表明，阻燃劑MAPP能夠改善聚乳酸的阻燃性能，當(dāng)阻燃劑中聚磷酸銨與環(huán)

4、氧樹脂質(zhì)量比為1.2:1時，阻燃效果最好；拉伸性能測試結(jié)果表明，阻燃劑的加入使聚乳酸的力學(xué)性能有所下降，阻燃聚乳酸中，阻燃劑中聚磷酸銨和環(huán)氧樹脂質(zhì)量比為1.2:1時，材料力學(xué)性能最好；熱失重測試表明，阻燃劑的加入使聚乳酸的初始熱分解溫度降低，熱穩(wěn)定性下降，但使聚乳酸的熱分解速率變慢。
　　3.采用綜合性能最好的MAPP4作為阻燃劑阻燃聚乳酸，并進(jìn)行了純聚乳酸和阻燃聚乳酸的錐形量熱儀測試。結(jié)果表明，阻燃劑的加入降低了聚乳酸的熱釋放速