金属化合物在膨胀阻燃PLA体系中的协同阻燃作用.pdf

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1、第43卷，第10期工程塑料应用v0l·43，No·10072015年10月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONOct．2015doi：10．3969／j．issn．1001-3539．2015．10．020金属化合物在膨胀阻燃PLA体系中的协同阻燃作用★陈雅君。刘思彤，吴长雪。钱立军。于洋(北京工商大学材料与机械工程学院，北京100048)摘要：通过熔融共混制备了一系列含有不同金属化合物的PLA／聚磷酸胺(APP)／超支化成炭剂(EA)／金属化合物阻燃复合材料，并通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧以及锥形量热测试对复合材料的阻燃性能进行了表征。结果表明，3种含锌金属化

2、合物即3．5水硼酸锌、ZnO以及ZnSnO3的加入不仅使PLA阻燃复合材料的LOI均提高至35％以上。而且在垂直燃烧测试中达到了UL94V级别。扫描电子显微镜结果显示，加入以上3种含锌金属化合物的复合材料的炭层连续、致密，呈现明显的闭孔发泡结构，该结构能够起到更好的隔热隔氧效果，从而提高复合材料的阻燃性能。在这3种含锌金属化合物中，含ZnO的复合材料在锥形量热测试中表现出最好的阻燃效果。关键词：聚乳酸；膨胀阻燃剂；金属化合物；阻燃性能；协同作用中图分类号：TQ323．4+1文献标识码：A文章编号：1001-3539(2015)10-0097-05SynergisticEffectonIntu

3、mescentFlameRetardantPLAIncorporatingMetallicCompoundsChenVajun，LiuSitong，WuChangxue，QianLijun，YuYang(SchoolofMaterialsScience&Engineering，BeijingTechnologyandBusinessUniversity，Beijing100048，China)Abstract：AseriesofflameretardantPLA／APP／EA／metalliccompoundcompositeswithdifferentkindsofmetalliccomp

4、oundswerepreparedbymeltblending．FlameretardantpropertiesofthesecompositeswereinvestigatedbyLOI，verticalburningtest(UL-94)andconecalorimetrytest．Resultsshowthattheaddfionof2ZnO‘3B2O3‘3．5H2O，ZnOorZnSnO3notonlyimprovestheL0Ivalueoftheflameretardantcompositestoabove35％respectively．butalsomakesthecompos

5、itesallreachUL94levelinverticalburningtest．TheSEMresultsshowthatthecharlayeroftheflameretardantPLAcompositescontaining2ZnO’3B2O3‘3．5H2O，ZnOandZnSnO3respectivelyalldisplayacontinuousandcompactmorphologywithclosedcellstructure，thestructurecarlincreasethebarriereffectofthecharlayer，whichoferthecomposi

6、tesexcellentflameretardantperformance．Inconecalorimetrytest，thecompositecontainingZnOshowbetterflameretardantpropertythantheothers．Keywords：PLA；IFR；metalliccompound；flameretardancy；synertisticeffect聚乳酸(PLA)是一种生物降解材料，由可再生时能够促进阻燃剂以及聚合物基体之间的交联酯化的植物资源(如玉米)所提取出的淀粉原料制成，反应，较快生成连续的保护性炭层，在较少的添加量具有良好的生物可降解性，

7、使用后能被自然界中微时能显著提高聚合物的阻燃性能和热稳定性[8-101。生物完全降解，是公认的环境友好材料ll-2]。但是，但是，关于金属化合物协效阻燃PLA的研究还比较PLA本身极易燃烧，极限氧指数(LOI)只有19％，而少。且滴落严重，要想扩展其应用领域，将其用在汽车、笔者将实验室自制的新型成炭剂(EA)【“和聚电子电器、建筑等领域，必须对其进行阻燃改性。磷酸铵(APP)以一定配比组成IFR，加入几种不同