木质素基杂化材料的制备及其在阻燃聚乳酸中的应用

摘要

采用溶胶-凝胶法制备得到新型木质素-二氧化硅杂化材料(LSH).利用红外光谱分析(FTIR)和光电子能谱分析(XPS)表征其化学组成和结构，将LSH与APP复配制得膨胀型阻燃剂体系(APP/LSH)并添加到PLA基体中,采用熔融共混法制备阻燃聚乳酸复合材料(PLA/APP/LSH).利用氧指数仪(LOI)、垂直燃烧试验仪(UL94)和锥形量热仪(CONE)等测试材料的阻燃性能,并借助于热重分析(TGA)研究其热稳定性,结合XPS测试分析和SEM观察研究复合材料燃烧后的炭渣形貌对其阻燃性能的影响.结果表明,含硅的木质素基杂化材料LSH与APP协同作用促使PLA在高温下生成更多的含磷化合物,能形成更加规整而致密的炭层,从而显著提高聚乳酸的阻燃性能和热稳定性.