《表4 聚乳酸及其复合材料在氮气条件下的热分析数据》

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《膨胀阻燃聚乳酸/淀粉复合材料的制备及其阻燃性能研究》


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为了研究各组分对聚乳酸复合材料热稳定性的影响,将聚乳酸及其复合材料在氮气条件下进行TGA测试。从表4可以看出,添加量淀粉和APP等组分后,PLA复合材料的起始分解温度Td5%(质量损失5%对应的温度)发生明显降低。当添加了St和M A-g-St,PLA的Td5%从341℃分别降低至288℃和266℃,这是由于淀粉降解温度低于PLA,淀粉在高温下分解产生极性物质[20],促进聚乳酸分子链的断裂,而通过接枝改性后的淀粉结晶结构发生破坏导致热稳定性进一步降低。添加St和MA-g-St后复合材料成炭率得到提高,这主要是由于淀粉结构中大量羟基受热发生脱水反应容易炭化。当体系中添加APP阻燃剂后,由于APP高温下分解形成含磷组分促进PLA降解炭化,复合材料的残炭率得到明显提升。当APP添加量20%时,复合材料在500℃残炭率为13.1%,而将10%APP与10%淀粉复配后,复合材料的残炭率保持在9.14%和11.58%,说明淀粉的引入可以有效提高复合材料的成炭性能,从而实现APP阻燃剂添加量的降低。为了进一步降低APP阻燃剂的用量,将5%APP与5%含磷增塑(DE)复配,复合材料的残炭率保持在8.82%,说明含磷增塑剂可以替代部分APP促进PLA降解炭化,提高PLA材料的阻燃性能。