《表5 阻燃聚乳酸/淀粉复合材料LOI和UL94测试结果1)》

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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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注:1)引燃棉花中的Y表示样品燃烧融化的滴落物能够引燃棉花，N表示不能引燃棉花；滴落中的Y表示样品燃烧存在熔融滴落物。

将制备好的样品在室温条件下放置48 h后，进行LOI测试和垂直燃烧测试，结果见表5。纯PLA的LOI为21.6%，UL94阻燃HB，并且燃烧过程中有明显的熔融滴落现象。单独添加20%St和MA-gSt，由于淀粉在高温作用下不能有效形成炭层，材料阻燃性能没有明显提升。而添加20%APP后阻燃达到V-2，LOI提高至30.1%，这是由于APP在受热后分解形成PO·和PO2·自由基可以有效猝灭PLA燃烧过程中形成的自由基，发挥较好的阻燃作用。添加10%APP与St和M A-g-St复配后，材料的LOI分别为29.5%和31.2%，阻燃满足V2和V0，说明St和APP对PLA的阻燃具有协效作用，并且M A-g-St作用效果更佳，这可能是由于MA-g-St与PLA发生酯交，促进复合材料中组分的相容性，提高APP和淀粉在PLA基体中的分散。当添加10%DE-1与St和M A-g-St复配后，PSD和PM D复合材料的UL94等级达到V2，这是由于DE-1中的磷元素含量较低，阻燃作用不明显。由于APP阻燃剂对PLA复合材料机械性能影响较大，为了进一步降低APP阻燃剂的用量，将5%APP和5%DE-1作为阻燃剂，PMAD复合材料的LOI为29.5%，达到V-0。将APP用量减少到2.5%时，复配7.5%的DE，阻燃性能随着DE磷含量的增加由V-2提高至V-0。这可能是DE中DOPO结构在高温下产生含磷自由基可以捕获燃烧区域中H·、O·或HO·，加强了气相阻燃作用，与淀粉、APP组分起到的阻燃作用协效，从而提高了复合材料的阻燃性能[21]。