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单分子膨胀型阻燃聚乳酸复合材料的制备及性能研究

陈佳  刘学清  邹立勇  刘继延  
【摘要】:以2-甲基-2,5-二氧-1,2-氧磷杂环戊烷(OP)为主要原料,经三步反应制备了一种新型单分子膨胀型阻燃剂——对甲基丙酰苯胺基甲基次膦酸铝(Al(PMPMP))。采用红外光谱(FTIR)、核磁氢谱(1H-NMR)等技术表征了目标产物。添加质量分数为15%的Al(PMPMP)可使聚乳酸(PLA)的极限氧指数(LOI)由17.6%提高至28.5%,垂直燃烧测试达到UL94 V-0级别。微形量热测试结果 表明Al(PMPMP)对PLA的热释放速率抑制作用明显。热重-红外联用(TG-FTIR)结果 显示Al(PMPMP)能显著降低PLA热分解过程中可燃性气体的释放。此外,扫描电镜(SEM)分析证实阻燃复合材料燃烧后出现明显的发泡膨胀,形成了表面致密而内层多孔的炭层。综上,Al(PMPMP)在气相和凝聚相对PLA实现了良好的协同阻燃。

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