复合材料学报

作者：杨华维, 杨兴才, 闵样, 班大明,

关键词：聚乳酸, 聚磷酸酯, 改性, 热降解, 抑烟性能,

由于聚乳酸(PLA)极易燃烧，并伴有严重的熔滴现象，严重阻碍了在包装、汽车、电气和电子工业等诸多领域的应用，为解决此问题，以PLA为基体，聚苯氧基磷酸-2-10-氢-9-氧杂-磷杂菲基对苯二酚酯(POPP)为阻燃剂，采用熔融共混热压法制备了不同含量的阻燃PLA复合材料。通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)测试、热重分析(TG)和锥形量热等方法研究了PLA复合材料的阻燃性和抑烟性能。结果表明：当POPP的添加量为4wt%时，PLA复合材料的垂直燃烧可达到V-0级，极限氧指数为34.8%。与纯PLA相比，POPP/PLA-4的烟雾释放速率和总烟释放量分别下降了85.83%和77.65%，极大地改善了PLA材料的抑烟性能。此外，对锥形量热测试后的残炭微观结构和热降解行为分析表明，POPP在PLA燃烧过程中的阻燃机制以气相为主、凝聚相为辅。POPP热降解释放出?PO和?PO₂自由基，与?H和?OH结合终止气相燃烧循环；在凝聚相中，POPP促进PLA分子间交联成炭，表面形成连续且致密的炭层，提高基材的阻燃性能。

来源：2023年第7期

《复合材料学报》期刊编辑部

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