二乙基次膦酸铝和OMMT在PLA中协同阻燃作用研究.pdf

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1、第43卷，第3期工程塑料应用Vol-43·No．3M192015年3月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONaL20l5doi：lO．3969~．issn．1001—3539．2015．03．004二乙基次膦酸铝和OMMT在PLA中协同阻燃作用研究陈雅君，毛小军，钱立军。辛菲，许国志(北京工商大学材料与机械工程学院，北京100048)摘要：采用熔融共混工艺制备了一系列聚乳酸fPLA)／二乙基次膦酸铝(AHP)和PLA／AHP／有机蒙脱土(OMMT)复合材料，并通过热失重分析、极限氧指数、垂直燃烧和锥形量热仪测试研究了AHP和OMMT对PLA复合材料热稳定

2、性和阻燃性能的影响，探讨了AHP和OMMT协同阻燃的作用机理。结果表明，相比于PLA／AHP复合材料，PLA／AHP／0MMT复合材料表现出更优异的热稳定性和阻燃性能，材料的最大热分解温度提高了约3℃，而且能够通过垂直燃烧UL94v一0级别测试，同时材料的热释放速率峰值、平均热释放速率、平均质量损失速率等都出现显著降低，这证实AHP和OMMT在PLA基体中具有明显的协同阻燃效果。扫描电子显微镜观察材料燃烧后残炭的微观形貌发现，与PLA／AHP相比，PLA／AHP／OMMT的炭层更加连续、致密，红外结果显示该炭层中有“类陶瓷”结构生成，起到了促进成炭及稳定炭层结构的作用，这是A

3、HP和OMMT发挥良好协同阻燃效果的原因。关键词：聚乳酸；二乙基次膦酸铝；有机蒙脱土；热稳定性；阻燃性能中图分类号：TQ323．4+1文献标识码：A文章编号：1001．3539(2015)03．0019'-06SynergisticEffectBetweenAluminumHypOph0sphiteandOMMTinFlame—RetardedPLAChenVajun，MaoXiaojun，QianLijun，XinFei，XuGuozhi(SchoolofMaterialsScience&Engineering，BeijingTechnologyandBusinessUni

4、versity，Beijing100048，China)Abstract：AseriesofPLA／aluminumdiethylphosphite(AHP)compositesandPLA／AHP／organicmontmorillonite(OMMT、nanocompositeswerepreparedbymeltblendingmethod．SynergisticefectsbetweenAHPandOMMTonthermalbehaviorandcombustionpropertiesinPLAmatrixwereinvestigatedbyusingthermogr

5、avimetricanalysis，limitingoxygenindex，verticalburningtest(UL94)，andconecalorimetertest．Furthermore，thesynergisticflameretardantmechanismwasexplored．TheexperimentalresultsshowthatPLA／AHP／OMMTnanocompositeperformedmoreexcellentthermalstabilityandflameretardancy，comparedwiththoseofPLA／AHP．TGAr

6、esultsshowthattheofPLA／AHP／OMMTcompositewasincreasedby3℃．Theresultsofconecalorimetertestrevealthattheheatreleaserate，averageheatreleaserate，andaveragemasslostratedecreasemarkedly．Intheverticaltest．PLA／AHP／OMMTcompositecanpassUL94V一0leve1．Theseresultsindicatethatadistinctsynergisticefectbetw

7、eenAHPandOMMTinPLAmatrixduringcombustion．SEMmicrographshowesthattheresidualcharafterconecalorimetertestofPLA／AHP／OMMTcompositedisplaysacontinuousandcompactmorphologywitha“ceramic—like”structure．Becauseofthis，PLA／AHP／OMMTnanocompositesexhibitsabetterflame