生物基疏水阻燃剂的制备及在阻燃纸中的应用研究

摘要

利用生物基材料蛋清蛋白、植酸及柠檬酸(CA)对聚磷酸铵(APP)进行改性,制备了复合阻燃剂(APP@EP-CA)。将阻燃剂与纸浆共混制备阻燃纸,探讨了不同成分阻燃剂对纸张阻燃性能和综合性能的影响。结果表明,添加2.5 g的CA改性的阻燃剂(APP@EP-CA_(2.5))在700℃时最终残余质量达48.4%,与APP相比热稳定性明显提高。与未添加阻燃剂的空白纸相比,添加APP@EP-CA_(2.5)的阻燃纸(Pulp-2.5)的极限氧指数(LOI)值从19.6%提高到40.8%,炭化长度仅为46 mm。与添加APP的阻燃纸相比,Pulp-2.5的热释放速率峰值由139.75 kW/m^(2)降至88.85 kW/m^(2),总热释放量由32.03 MJ/m^(2)降至24.21 MJ/m^(2),表明APP@EP-CA_(2.5)可以明显提高纸张的阻燃效果。另外,Pulp-2.5的抗张指数为47.8 N·m/g,接触角为108.5°,兼具良好的力学性能和疏水性能。