阻燃剂在生物基材料中的应用及发展趋势.pdf

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1、2016年第3期(总第117期)塑料助剂33阻燃剂在生物基材料中的应用及发展趋势李德福汪秀丽(四川大学化学学院，环保型高分子材料国家地方联合工程实验室，成都，610064)摘要对以聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯为代表的生物基材料常用的添加型和反应型阻燃剂及阻燃方法进行了详细介绍，同时还展望了生物基材料阻燃剂的发展趋势。关键词生物基材料阻燃剂聚乳酸聚丁二酸丁二醇酯doi：10．3969／j．issn．1672—6294．2016．03．007ApplicationofFlameRetardantsinBio·BasedMaterialsLiDef

2、uWangXiuli(CollegeofChemistry，NationalEngineeringLaboratoryofEco—FriendlyPolymericMmerials(Sichuan)，SichuanUniversity，Chengdu，610064)Abstract：Theadditionalandreactiveflameretardants。aswellastheflameretardantmethods，usuallyusedinbio—basedmaterialssuchaspoly(1acticacid)andp

3、oly(butylenesuccinate)havebeenintroducedinthisreviewindetail．Besides，thedevelopmenttendencyofflameretardantsusedinbio—basedmaterialsWaspointedout．Keywords：bio—basedmaterials；flameretardants；poly(1acticacid)；poly(butylenesuccinate)随着石化资源的Et益减少，人们对于来源于无机阻燃剂(纳米阻燃)、磷系阻燃剂和膨胀型阻

4、可再生资源的生物基材料的需求日益增高⋯。燃剂等。以聚乳酸(PEA)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为代1．1无机阻燃剂表的生物基材料，不仅在一次性使用塑料制品、纤用于生物基高分子材料的无机阻燃剂主要是维、农地膜等传统生物降解材料使用的场合得到氢氧化铝和氢氧化镁，两者的阻燃机理相似。高应用，而且开始在电子电器、轨道交通、汽车等领温下氢氧化铝分解生成A1：0，吸收大量的热量，域得到发展和应用，因此如何提高其防火安全等使聚合物不易引燃。同时生成的A10，会形成稳级，降低火灾的发生就显得尤为重要。PLA和定的隔离层，进一步阻隔燃烧物和基材的热传导。P

5、BS都是脂肪族聚酯，熔点低，耐热性差，极限氧氢氧化铝分解生成的水蒸气也可以稀释气相燃烧指数低于22％，极易燃烧。为了赋予它们阻燃性物_3J。Kuo．ChungCheng等将氢氧化铝加入到能，通常需要引入阻燃元素。由于卤系阻燃剂会PLA基材中，当添加50％(质量分数，下同)的在燃烧时产生卤化氢腐蚀性气体和二嗯英等致癌Al(OH)后，极限氧指数(LOI)可以达到36％，并物质，因此已经被部分国家和地区禁止使用J，且可以通过UL一94V一0级别，但是仍然有熔滴因此，本文重点介绍生物基材料PLA和PBS的无现象。陈双陆等通过熔融挤出制备了PBS／

6、Mg卤阻燃改性。按照阻燃剂的引入方式，生物基材(OH)可生物降解阻燃复合材料。结果表明，Mg料的阻燃研究通常分为添加型和本征型两种。(OH)的加入延缓了PBS在燃烧过程中的分解，1添加型阻燃剂提高了PBS的极限氧指数。但是氢氧化镁的添加量较大，需要60％的添加量时才能使其达到生物基材料常用的无卤添加型阻燃剂主要是UL一94V一0级。通常单独使用一种金属氢氧化物阻燃剂要达到一定的阻燃效果，需要的添加量收稿日期：2016—05—19往往要达到40％～60％，并且由于与基材相容性塑料助剂2016年第3期(总第117期)差，对聚合物的综合性能尤其

7、是力学性能，加工性常见的磷系阻燃剂有磷酸三苯酯(TPP)、二磷酸能造成很大的破坏。因此为了降低这类阻燃剂大酯、环状磷酸酯等。量添加对基体综合性能的破坏，减少其用量并改Fujiwara等用玻纤和三苯基膦对聚乳酸进行善其在基体中的分散性和相容性，对其进行超细阻燃改性，发现当阻燃剂含量达到30％时，复合化和表面包覆改性，或与其他阻燃剂协同使用材料可以通过UL一94V一0级。当双酚A双(二是行之有效的方法。苯基磷酸酯)与磷酸三异丙基苯酯复配使用时，任杰等研究了蒙脱土、氢氧化镁／氢氧化阻燃剂添加量最少为18％时，即可使PIA达到铝与其他阻燃剂(主要

8、是磷系阻燃剂)协同使用uL一94V一0级¨。美国SuprestaLLC¨使用对聚乳酸阻燃性能的影响。研究结果表明，与其其生产的TPP(PhosflexTPP)对PLA进行阻燃改他阻燃剂协同使用