新型三聚氰胺盐类阻燃剂的合成及其在聚乳酸中的应用

摘要

以三聚氰胺(MEL)和羟基乙叉二膦酸(HEDP)为原料,合成了羟基乙叉二磷酸四三聚氰胺盐(H-M).通过改变投料比、反应时间以及反应温度确定了优化的合成工艺条件.通过红外光谱、元素分析和固体核磁等测试手段,表征了其交联网状结构.将3％(wt,质量分数,下同)、5％和10％的H-M通过熔融共混分别添加到聚乳酸(PLA)中,并通过极限氧指数(LOI)、垂直燃烧(UL-94)和锥形量热实验(CONE)等测试研究了PLA复合材料的阻燃性能和热性能.结果表明:PLA/10％H-M的LOI值从纯PLA的19.6％提高至31.8％,UL-94达到V-0等级,热释放速率峰值(PHRR)从纯PLA的697.1kW/m2降低至443.5kW/m2.通过分析表明,HM阻燃体系的作用机理是,燃烧过程中H-M可以生成P-N键的中间体,该中间体受热分解后生成热稳定性较好的交联网状结构,覆盖在材料表面,以提高材料的阻燃性能.