绿色和经济的阻燃剂,用单阶段方法制备为多乳酸的阻燃剂
Hongyan Cheng1, Yincai Wu2, Wayne Hsu2
1Fuzhou University, Fuzhou, Fujian 350108, China; Xiamen Institute of Rare Earth Materials, Chinese Academy of Sciences, Xiamen, China; Key Laboratory of Design and Assembly of Functional Nanostructures, Fujian Provincial Key Laboratory of Nanomaterials, Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences, Fuzhou, China; Xiamen Key Laboratory of Rare Earth Photoelectric Functional Materials, Xiamen, China.
一种新的环保阻燃剂,甲二胺四甲酸胺 (HDME),显著提高了聚L-乳酸 (PLA) 的安全性. 在不损害基本机械性能的情况下,PLA/HDME复合材料实现了卓越的阻燃性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 阻燃性是指阻燃性是指阻燃性.
背景情况:
- 聚L-乳酸 (PLA) 是一种环保的生物聚合物,具有有限的易燃性.
- 对于更广泛的应用,开发有效的PLA阻燃剂,同时保持其性能至关重要.
研究的目的:
- 为PLA开发一种新型的,环保的阻燃剂.
- 评估使用新型阻燃剂修改的PLA复合材料的阻燃性和机械性能.
主要方法:
- 甲基二胺四甲基酸氨酸 (HDME) 的合成和表征.
- 用不同度的HDME制备PLA/HDME复合材料.
- 使用限制氧气指数 (LOI) 和UL-94测试来评估阻燃性.
- 通过总热释放 (THR),点火时间 (TTI) 和火焰传播指数 (FPI) 分析燃烧行为.
- 评估机械性能,包括拉力强度和破裂时的延伸.
主要成果:
- PLA/3.5 HDME复合材料获得了29.1%的LOI和UL-94 V-0评级,只有3.5%的HDME.
- 与纯PLA相比,观察到显著的改善:THR减少23.4%,TTI增加40.0%,FPI增加21.2%.
- HDME在气相和冷凝相中都展示了阻燃机制,以及中断的热交换.
- 机械性能保存良好,破裂时的延长和拉伸强度保持分别达到93.05%和89.65%.
结论:
- 六甲基二胺四甲基酸胺 (HDME) 是PLA的高效和环保的阻燃剂.
- 开发的PLA/HDME复合材料具有增强的阻燃性,并保持机械完整性.
- 这种方法提供了一种可行的方法,可以扩大PLA在各种行业中的应用范围.
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