增强PLA/PBAT复合材料的阻燃性和机械性能,通过离子体修饰的二氧化兼容剂和微封装的聚酸盐

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:

• 聚乳酸 (PLA) 和聚乙烯基酸盐-联合甲酸盐 (PBAT) 是广泛使用的可生物降解聚合物.
• 提高PLA/PBAT复合材料的阻燃性和机械性能对于其更广泛的应用至关重要.
• 添加剂的界面兼容性和协同效应是提高复合材料性能的关键.

研究的目的:

• 为了提高PLA/PBAT复合材料的阻燃性和机械性能.
• 调查离子分子修饰的二氧化 (IPU-SiO2) 和微封装的聚酸盐 (KH560@APP) 的协同作用.
• 阐明提高性能背后的机制.

主要方法:

• 加入2重%的IPU-SiO2作为兼容剂.
• 添加微封装的KH560@APP作为阻燃剂.
• 两种添加剂在PLA/PBAT复合材料中的协同使用.
• 评估阻燃性 (LOI,UL-94,pHRR,THR) 和机械性能 (抗拉性,冲击强度).

主要成果:

• 添加IPU-SiO2提高了PLA和PBAT之间的界面兼容性.
• 联合使用IPU-SiO2和KH560@APP促进了炭化物形成并减少了挥发性物质的释放.
• 限制氧气指数 (LOI) 增加到29.9%,达到UL-94 V-0等级.
• 峰值热释放率 (pHRR) 和总热释放率 (THR) 分别下降了61.2%和26.4%.
• 拉力强度达到了107.9MJ/m3,冲击强度增加了33%,达到11.8kJ/m2.

结论:

• IPU-SiO2和KH560@APP在提高PLA/PBAT复合材料的阻燃性方面表现出协同作用.
• 增强的界面粘合和稳定的碳网有助于改善机械性能.
• 这种配方为开发高性能,阻燃生物降解复合材料提供了一个有希望的方法.