生物可降解无卤阻燃聚乳酸的制备及其燃烧性能的研究

发布时间：2017-12-09 15:13

  本文关键词：生物可降解无卤阻燃聚乳酸的制备及其燃烧性能的研究

  更多相关文章： 聚乳酸 无卤阻燃 生物可降解 热性能 结晶性能

【摘要】：聚乳酸(PLA)作为一种生物可降解的非石油基高分子材料,易于加工,有较高的透明度、良好的力学性能和优良的生物相容性,受到了越来越多的关注,已经成功应用于多个领域。但是PLA的易燃性限制了其应用范围,提高PLA的阻燃性能成为阻燃科学界需要解决的重要课题。本论文选择了几种天然生物材料(甲壳素、壳聚糖和干酪素)作为阻燃剂,采用熔融共混的方式制备了无卤环保可降解阻燃PLA复合材料,分析表征了PLA复合材料的燃烧性能、热行为和结晶性,探讨了天然生物材料对PLA热降解的影响规律,初步提出了阻燃机理。首先将聚磷酸铵(APP)、甲壳素和三聚氰胺(MEL)共同配合组成新型膨胀型阻燃体系(IFR),其中甲壳素作为新型碳源。添加10% APP、5%甲壳素和5% MEL到PLA中,复合材料极限氧指数(LOI)为26,垂直燃烧(UL-94)为V-0等级。IFR在燃烧中使材料充分膨胀,形成坚固的膨胀炭层,有效地保护了基体并延缓燃烧进程。其次将壳聚糖(CS)和APP进行复配,两者在阻燃过程中有明显的协效作用,促进成炭。当总添加量为7%(CS/APP=2/5)时,试样的LOI为33.1,燃烧后样品形成致密炭层,UL-94测试为V-0等级。最后将干酪素作为一种新型高效磷氮阻燃剂添加到PLA中。单独添加5%干酪素到PLA中,材料的LOI相较于纯PLA提升至24.6,复合材料的UL-94测试可以通过V-0等级。发现氮元素在燃烧时分解放出不可燃气体起到气相阻燃的作用,磷元素在固相中促进基体成炭。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ323.4;TB332

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本文编号：1270852