论文部分内容阅读
高分子材料综合性能优异,在多种领域发挥作用,发展前景广阔。但是,高分子材料阻燃性能较差,燃烧时伴有浓烟,存在着很大的安全隐患。因此,为了提高高分子材料的综合性能,必须对其进行阻燃改性。本文制备了纳米金属有机框架材料(ZIF-8),并对其进行SEM、FTIR、XRD、TGA等表征,结果表明纳米ZIF-8具有优异的结晶性能和热稳定性能。分别以ZIF-8、ZIF-8包覆淀粉(Starch)(Z@S)为阻燃剂,主链含氧聚合物——聚乳酸(PLA)为基体,利用溶液共混,制备了两种聚乳酸复合薄膜,研究了添加剂对PLA性能的影响。研究表明,制备的薄膜透明性良好,ZIF-8的加入能显著提高PLA的力学性能和阻燃性能。当ZIF-8的含量为1 wt%时,复合薄膜的拉伸强度为56.8 MPa,断裂伸长率31.61%,LOI值可达到26.0%。ZIF-8可作为界面改性剂改善淀粉在PLA中的相容性,经ZIF-8包覆过的淀粉在PLA中分散均匀,复合薄膜综合性能优异。添加5 wt%Z@S可使得PLA的拉伸强度增加至 55.6 MPa,LOI 从 20.5%提高至 25.7%。以酒糟(DDGS)为成炭剂,与ZIF-8—同加入主链不含氧的聚合物聚丙烯(PP)中,经熔融共混制备聚丙烯复合材料。测试结果表明,ZIF-8可以改善DDGS与PP间的界面作用,同时促进成炭,有效提高PP复合材料的力学性能和阻燃性能。当ZIF-8和DDGS的含量分别为3 wt%和27 wt%时,复合材料的的LOI值为25.0%,水平燃烧速率为14.5 mm/min,最大热释放速率为660 kW/m2,比PP低24.5%。为了减轻复合材料燃烧时的熔滴状况,将间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)加入这一体系。结果表明,RDP的引入使体系的力学性能和阻燃性能均得到提升。当添加剂总量为30wt%,且ZIF-8/RDP/DDGS质量比为2/5/23时,复合材料LOI达到26.5%,UL-94可达到V-1级。