【摘 要】
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随着国家对环境保护力度的加强,一些传统塑料制品的使用受到限制。聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）凭借着良好的生物可降解性和优异的韧性以及延展性在“限塑令”要求极其严苛的情况下被广泛使用,是一种前景广阔的生物可降解材料。但对材料本身的研究力度不足以及极限氧指数低、易燃和成本较高等缺陷限制了PBAT在应用领域上的进一步发展。因此本论文采用熔融共混的方法制备了FR（膦酸酯阻燃剂）阻燃改性PBAT/
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随着国家对环境保护力度的加强,一些传统塑料制品的使用受到限制。聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）凭借着良好的生物可降解性和优异的韧性以及延展性在“限塑令”要求极其严苛的情况下被广泛使用,是一种前景广阔的生物可降解材料。但对材料本身的研究力度不足以及极限氧指数低、易燃和成本较高等缺陷限制了PBAT在应用领域上的进一步发展。因此本论文采用熔融共混的方法制备了FR（膦酸酯阻燃剂）阻燃改性PBAT/FR/MP、PBAT/PBS/FR/MP复合材料。探讨了阻燃剂和相容剂（MP）的添加对复合材料的阻燃性能、力学性能、热性能等方面的影响;为拓宽PBAT的应用领域,本文采用静电纺丝法制备了阻燃改性PBAT@MXene纳米纤维膜,探究了静电纺丝PBAT的加工工艺条件,并对该工艺条件下纺制的纳米纤维膜在形貌结构、拉伸性能、阻燃性能、结晶性能等方面的特征进行表征并分析。主要研究结论如下:（1）PBAT/FR/MP复合材料的制备及性能研究。采用熔融共混法制备了不同含量阻燃剂的改性PBAT材料,阻燃剂的添加量在12%时,改性PBAT的极限氧指数为29.5%,垂直燃烧等级达到V0,并改善了燃烧过程中的熔滴现象。阻燃改性PBAT的热稳定性明显提升。加入7%相容剂后,改善了阻燃剂在基体中的分散程度,与未添加相容剂的复合材料作对比,拉伸强度提升20.8%,力学性能得到改善。（2）PBAT/PBS/FR/MP复合材料的制备及性能研究。采用熔融共混法制备了阻燃改性PBAT/PBS/FR/MP复合材料,阻燃剂的添加量在9%时,PBAT/PBS/FR/MP的极限氧指数为28.6%,垂直燃烧等级达到V0。加入PBS后复合材料的杨氏模量提高42.6%,且结晶度以及晶体尺寸有所提高。添加PBS后复合材料的损耗模量和储能模量升高,加工性能得到改善。PBS含量为25%时复合材料的力学性能较好。加入相容剂后与未加入相容剂的阻燃改性复合材料相比,拉伸强度和断裂伸长率分别提高了41.1%和36.6%。（3）考察了阻燃改性在PBAT静电纺丝膜上的应用。通过静电纺丝技术制备PBAT/FR纳米纤维膜,并吸附MXene制备出PBAT/FR@MXene纳米薄膜。采用不同的溶剂配制静电纺丝液,结果表明三氯甲烷/DMF混合溶剂制备的纳米纤维膜相对于单溶剂来说具有较好的结构形貌和力学性能。且PBAT/FR纳米纤维膜具有良好的疏水性,负载MXene之后纳米纤维膜的抗熔滴性增强,起到了明显的阻燃效果。负载MXene之后由于提高纤维之间的粘附性,拉伸强度提升2倍,模量明显提高,力学性能得到改善。
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