聚乳酸阻燃(1).ppt

高性能阻燃聚乳酸的制备与研究 姓名 曹雨专业 材料学学号 114103000298指导老师 王新龙老师 目录 1 研究背景 2 研究内容 3 论文已完成工作 4 研究进度安排 1 研究背景 可再生植物 乳酸 聚乳酸 1 研究背景 植物来源性可完全生物降解性降低环境负载性 聚乳酸有其独特的三大特性 1 研究背景 聚乳酸的基本性质 1 研究背景 1 研究背景 1 研究背景 卤系特别是溴系阻燃剂最早被用作聚乳酸阻燃改性的添加剂 燃烧过程中发烟量大 且分解的卤化氢有腐蚀性和毒性 无机阻燃剂是一种环境友好型阻燃剂 无毒抑烟 热稳定性能好 不产生腐蚀性气体 且具有持久的阻燃效果 常用的无机阻燃剂有三氧化二锑 ATO 硼酸锌 ZB 氢氧化铝 ATH 氢氧化镁 MH 等 1 研究背景 磷系阻燃剂 燃烧生成的磷酸 偏磷酸和聚偏磷酸使聚合物炭化形成炭膜 聚偏磷酸呈黏稠状液态覆盖于材料表面 这种膜能阻止自由基逸出 还能隔绝氧气燃烧时与聚合物基体或其产物反应生成P O C键 形成含磷的炭化保护层 无机磷系阻燃剂 有机磷系阻燃剂 1 研究背景 氮系阻燃剂具有多重反应功能 良好的稳定性 耐久性和耐候性 且无卤 低烟 价廉 对于聚乳酸的阻燃效果是十分明显 阻燃机理 受热释放出CO2 N2 NH3 H2O等不燃性气体 并稀释燃烧放出的可燃气体的浓度 覆于聚合物表面 阻止聚合物与空气接触 其中N2能捕捉高能自由基 终止燃烧反应 从而达到阻燃的效果 1 研究背景 硅系阻燃剂可完全不依赖卤素和含磷化合物而发挥阻燃作用 主要是燃烧时在表面形成具有阻隔作用的保护层 膨胀型阻燃剂 IFR 酸源 脱水剂 燃烧时生成酸 通常为无机酸或无机酸的前体 碳源 成炭剂 一般为含碳丰富的多官能团物质 气源 发泡剂 燃烧时产生不燃性气体 使体系发泡膨胀 1 研究背景 气相阻燃 气相阻燃发生在气相中 是指对产生可燃性气体的燃烧反应产生中断或延缓作用 阻燃剂受热优先产生独特的自由基 气相中这些自由基迅速与聚合物受热初期分解生成的活泼自由基H OH 等结合 生成活性较低的小分子 从而抑制聚合物的链式分解 最终达到终止降解反应的目的 阻燃机理 1 研究背景 凝聚相阻燃 燃烧过程中 阻燃剂促使聚合物基体表面形成保护炭层或是一些玻璃态的不燃层 该层起到隔热隔氧的作用 达到物理隔离气相 凝聚相的作用 另外 一些阻燃剂分解时吸收大量热 使聚合物基体表面降温至分解温度之下 中断热交换阻燃机理指的是通过加入阻燃剂 带走基体产生的大部分燃烧热 导致聚合物基体不能维持热分解的温度 从而抑制聚合物产生可燃性气体 达到燃烧自熄的目的 中断热交换阻燃 1 研究背景 协效阻燃机理 通过两种或两种以上阻燃组分复配作用 多种阻燃机理共同作用 以少量的阻燃剂用量达到更优的阻燃效果 常见的例如卤锑协同阻燃 氮磷协同阻燃 无机粒子与一般阻燃剂 2 研究内容 阻燃配方设计 阻燃聚乳酸的制备 阻燃聚乳酸测试 分析研究产品最终使用环境 条件 分析原材料优缺点 充分利用添加剂或助剂弥补主要原材料缺陷 最后确定各组分用量 1 2 3 3 论文已完成工作 以苯基次磷酸铝BPA Al为阻燃剂 将其与聚乳酸PLA共混制得BPA Al PLA复合材料 采用傅里叶红外 FTIR X 射线衍射 XRD 拉曼光谱 Raman 氧指数 LOI 等测试手段对BPA Al及其复合材料进行表征 实验 3 论文已完成工作 表1中列出了BPA Al PLA复合材料的氧指数 燃烧等级 熔滴现象等 3 论文已完成工作