《表4 相关物质和PLA7在N2气氛下的的热失重中的成炭性能数据》

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《有机蒙脱土协同含磷木质素基成炭剂阻燃聚乳酸》

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Notes:Exp—Residue obtained from TG curves；Cal—Residue by calculation according mass ratio of components.

图2为PLA0、PLA3、PLA7及PLA9四组样品的TG和DTG曲线，所得的重要热失重数据见表3。采用材料失重5%所对应的温度（初始分解温度，T5%）、材料失重50%所对应的温度（T50%）、材料达到最大热失重速率所对应的温度（Tmax）及高温时的残炭量等参数来表征材料的热稳定性能。可知，纯PLA的初始分解温度为327℃，当温度达到400℃时，残炭量仅为0.9%，几乎分解完。PLA9和纯PLA的TGA曲线类似，但OMMT的加入使PLA的热稳定性有所提高，T5%和Tmax分别提高了7℃和8℃，这可能是因为OMMT热降解时，其表面形成了酸性点，有助于促进聚酯链发生交联反应，所以提高了PLA的热稳定性能。相比于纯PLA，PLA3和PLA7的初始分解温度稍有降低，但两者的最大热降解速率（vmax）均明显降低，且800℃残炭量显著增加，其中PLA7的残炭量最高，可达16.2%，提高了48.6%。原因可能是OMMT与APP反应形成一层磷酸铝陶瓷炭层，保护聚合物基体免受热辐射；同时，体系中除了Lig-P成炭外，OMMT对PLA成炭具有催化作用[20]，促使阻燃体系的成炭速率与气体释放速率更加匹配，从而有利于致密炭层的形成。通常，阻燃剂会先于基体树脂分解，有利于在基体表面形成炭层，达到保护基体和阻止或延缓进一步燃烧的目的。图3为PLA0、Lig-P-APP、OMMT、PLA7和PLA7（理论）在N2气氛下的TG曲线，其热失重中成炭数据列于表4。可知，PLA7高温炭残余量明显高于其理论值，其中在800℃时的实际炭残余量为16.2%，明显高于其理论值7.2%。可见在PLA7体系中，OMMT与IFR之间存在着显著的协同作用。