聚乳酸阻燃.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高性能阻燃聚乳酸的制备与研究,姓 名：曹雨,专 业：材料学,学 号：,114103000298,指导老师：王新龙老师,目录,1.,研究背景,2.,研究内容,3.,论文已完成工作,4.,研究进度安排,1.,研究背景,可再生植物,乳酸,聚乳酸,1.,研究背景,植物来源性,可完全生物降解性,降低环境负载性,聚乳酸有其独特的三大特性,1.,研究背景,右旋聚乳酸,PDLA,左旋聚乳酸,PLLA,消旋聚乳酸,P(D,，,L)LA,溶解性,均可溶于四氢呋喃、乙腈、氯仿、二氯甲烷等，但,P(D,，,L)LA,溶解性更好。不溶于脂肪烃、乙醇、甲醇等,固体结构,结晶性,结晶性,非结晶性,熔点（）,180,180,玻璃化温度（）,56,5060,分解温度（）,200,200,185200,拉伸率,20-30%,20-30%,断裂强度,g/d,4.05.0,5.06.0,聚乳酸的基本性质,1.,研究背景,1.,研究背景,卤系阻燃剂,无机阻燃剂,磷系阻燃剂,氮系阻燃剂,硅系阻燃剂,膨胀型阻燃剂（,IFR,）,1.,研究背景,卤系特别是溴系阻燃剂最早被用作聚乳酸阻燃改性的添加剂。燃烧过程中发烟量大,且分解的卤化氢,有腐蚀性和毒性。,无机阻燃剂是一种环境友好型阻燃剂，无毒抑烟、热稳定性能好、不产生腐蚀性气体、且具有持久的阻燃效果。常用的无机阻燃剂有三氧化二锑（,ATO,）、硼酸锌（,ZB,）、氢氧化铝（,ATH,）、氢氧化镁（,MH,）等。,1.,研究背景,磷系阻燃剂,燃烧生成的磷酸、偏磷酸和聚偏磷酸使聚合物炭化形成炭膜，聚偏磷酸呈黏稠状液态覆盖于材料表面，这种膜能阻止自由基逸出，还能隔绝氧气,燃烧时与聚合物基体或其产物反应生成,P-O-C,键，形成含磷的炭化保,护层,无机磷系,阻燃剂：,有机磷系,阻燃剂：,1.,研究背景,氮系阻燃剂具有多重反应功能，良好的稳定性、耐久性和耐候性，且无卤、低烟、价廉，对于聚乳酸的阻燃效果是十分明显。,阻燃机理：,受热释放出,CO,2,、,N,2,、,NH,3,、,H,2,O,等不燃性气体，并稀释燃烧放出的可燃气体的浓度，覆于聚合物表面，阻止聚合物与空气接触，其中,N,2,能捕捉高能自,由基，终止燃烧反应，从而达到阻燃的效果。,THANK YOU,SUCCESS,2025/7/12 周六,11,可编辑,1.,研究背景,硅系阻燃剂可完全不依赖卤素和含磷化合物而发挥阻燃作用。主要是燃烧时在表面形成具有阻隔作用的保护层。,膨胀型阻燃剂（,IFR,）,酸源（脱水剂），,燃烧时生成酸，通常为无机酸或无机酸的前体。,碳源（成炭剂），一般为含碳丰富的多官能团物质,气源（发泡剂），燃烧时产生不燃性气体，使体系发泡膨胀,1.,研究背景,气相阻燃,气相阻燃发生在气相中，是指对产生可燃性气体的燃烧反应产生中断或延缓作用。阻燃剂受热优先产生独特的自由基，气相中这些自由基迅速与聚合物受热初期分解生成的活泼自由基,H,、,OH,等结合，生成活性较低的小分子，从而抑制聚合物的链式分解，最终达到终止降解反应的目的,阻燃机理,1.,研究背景,凝聚相阻燃,燃烧过程中，阻燃剂促使聚合物基体表面形成保护炭层或是一些玻璃态的不燃层，该层起到隔热隔氧的作用，达到物理隔离气相、凝聚相的作用。另外，一些阻燃剂分解时吸收大量热，使聚合物基体表面降温至分解温度之下,中断热交换阻燃机理指的是通过加入阻燃剂，带走基体产生的大部分燃烧热，导致聚合物基体不能维持热分解的温度，从而抑制聚合物产生可燃性气体，达到燃烧自熄的目的,中断热交换阻燃,1.,研究背景,协效阻燃机理,通过两种或两种以上阻燃组分复配作用，多种阻燃机理共同作用，以少量的阻燃剂用量达到更优的阻燃效果。常见的例如卤锑协同阻燃，氮磷协同阻燃，无机粒子与一般阻燃剂,2.,研究内容,阻燃配方设计,阻燃聚乳酸的制备,阻燃聚乳酸测试,分析研究产品最终使用环境、条件，分析原材料优缺点，充分利用添加剂或助剂弥补主要原材料缺陷，最后确定各组分用量,1,2,3,3.,论文已完成工作,以苯基次磷酸铝,BPA-Al,为阻燃剂，将其与聚乳酸,PLA,共混制得,BPA-Al/PLA,复合材料。,采用傅里叶红外,(FTIR),、,X-,射线衍射,(XRD),、拉曼光谱,(Raman),、氧指数（,LOI,）等测试手段对,BPA-Al,及其复合材料进行表征。,实验,3.,论文已完成工作,Sample,Composition(wt%),LOI(%),UL-94,Ignitionthe cotton,Dripping,Rating,PLA,PLA(100),21.0,Yes,Yes,NR,PLA-1,PLA/BPA-Al(90/10),23.0,Yes,Yes,V-2,PLA-2,PLA/BPA-Al(85/15),23.0,Yes,No,V-2,PLA-3,PLA/BPA-Al(80/20),24.5,No,No,V-0,PLA-4,PLA/BPA-Al(70/30),25.0,No,No,V-0,表,1,中列出了,BPA-Al/PLA,复合材料的氧指数、燃烧等级、熔滴现象等。,3.,论文已完成工作,specimen,PLA,PLA-1,PLA-2,PLA-3,PLA-4,VST/,56.5,57.5,59.2,63.0,65.8,图,1,为,LOI,测试后的样品图片,:,(a)PLA-1;(b)PLA-2;(c)PLA-3;(d)PLA-4,表,2,为相应的维卡软化温度,4.,研究进度安排,2014.9,2015.,2,：查阅文献，准备开题工作,2015,.,32015.9,：撰写开题报告、阶段性汇报,2015.102016,.,11,：论文实验阶段，机理研究、总结实验结果，验证机理，撰写硕士论文,2017.12017.2,：毕业论文送审，答辩,Thank You!,THANK YOU,SUCCESS,2025/7/12 周六,22,可编辑,