复合材料学报

作者：宋艳, 林肯, 周宇彤, 单雪影, 李锦春, 赵彩霞,

关键词：含硅-氮木质素, 聚乳酸, 成炭剂, 阻燃性能, 力学性能,

聚乳酸(PLA)作为生物基可降解塑料逐渐成为研究热点，但由于其极易燃烧，在包装、电器等领域的应用受到限制，为了解决此类问题，对碱木质素(Lig)改性合成了含硅-氮元素的木质素(Si-NLig)，通过TGA分析发现，Si-NLig在空气中的初始降解温度(<i>T</i>_5%)提高了20℃，且高温残留量由2.3%提高至25.5%。将 Si-NLig作为成炭剂，与聚磷酸铵(APP)复配，通过熔融共混法制成阻燃聚乳酸材料(Si-NLig-APP/PLA)，对其阻燃性能、力学性能、燃烧行为等进行了研究。研究表明：Si-NLig与APP质量比为1∶4，10wt%的添加量可使Si-NLig-8%APP/PLA的极限氧指数(LOI)值达到27%，UL-94垂直燃烧达到V-0级别，而同等条件下Lig-8%APP/PLA的LOI值为26%，UL-94仅为V-2级别。同时，与Lig-8%APP/PLA相比，Si-NLig-8%APP/PLA的热释放速率峰值(PHRR)降低了27%；残炭的拉曼图谱分析发现Si-NLig-8%APP/PLA的石墨化程度比Lig-8%APP/PLA提高了36.7%，为其良好的阻燃性能提供了理论依据。Si-NLig的引入使阻燃PLA力学性能得到了改善，拉伸强度提升了21%。可见Si-NLig在无卤阻燃PLA领域中具有潜在的应用前景。

来源：2024年第7期

《复合材料学报》期刊编辑部

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