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随着阻燃技术的发展和环保规范对卤素阻燃的限制,发展新型的无卤阻燃剂甚至是环境友好型的阻燃剂显得迫在眉睫。而能源危机也是人类生存发展面对的巨大障碍,发展新型的储能体系对于缓解能源危机也是一种可行的途径。本文首先制备了一种生物可降解的超支化聚磷酰胺酯(HBPE)和一种无定形的磷酸镍(NiPO),然后将这两种阻燃剂与PLA共混制备了阻燃PLA复合材料。接着以含硅磷氮的前体制备了一种杂化阻燃的相变储能材料。首先以乙醇胺和三氯氧磷为原料首先合成AB2型的单体,然后一锅法缩聚反应生成超支化聚磷酰胺酯HBPE。最后经过提纯,得到纯净的超支化聚磷酰胺酯,使用FTIR,1H-NMR,31P-NMR,GPC和TGA对HBPE进行结构和性能表征。以磷酸氢二胺和和六水硝酸镍为原料,通过水热的办法制备了无定形的NiPO,通过XPS,FTIR,XRD和TGA对NiPO进行了表征。接着将HBPE和NiPO与PLA熔融共混,制备了HBPE阻燃的PLA复合材料和NiPO阻燃的PLA的复合材料。对于HBPE阻燃的PLA复合材料体系:当HBPE在PLA中的含量为2wt%时,PLA的LOI由22.5%提升到33%,而且UL-94为V-0级。当加入10wt%的HBPE到PLA中时,氧指数达到了43%,CCT测试表明TTI值从20s提高到25s,这是因为树形结构末端羟基的脱水和含磷自由的生成。TGA分析表明,PLA复合材料的本质热稳定性的得到很大的提升。HBPE对PLA的阻燃是结合了气相阻燃和凝聚相阻燃的作用机理。除此之外,HBPE也起到异相成核作用,同时HBPE与PLA之间存在部分相容性。而NiPO阻燃PLA复合材料的性能如下:当加入无定形的NiPO微米粒子的含量为2wt%时,PLA复合材料的氧指数达到了27.5%,而且过了UL-94V-0级别。在PCFC和CCT测试中,在燃烧早期,复合材料的HRR要明显小于纯的PLA,而在燃烧晚期复合材料的HRR值却要明显大于纯的PLA。随着NiPO的加入,在CCT中的烟释放量却明显的降低,而CO的释放量整体少许增加。加入NiPO微米粒子之后复合材料的本质热稳定性明显提升。同时也可以观察到NiPO对PLA的结晶的促进作用。本文还以双螺环的3,9-2-(氨丙基三乙氧基硅烷)-季戊四醇双磷酸酯二磷酰胺为前体,以石蜡为储能材料,通过原位溶胶凝胶技术合成了一种杂化阻燃的相变储能材料。结果显示杂化石蜡相变储能材料具有很大的熔融焓为99.7J/g。在温度高于石蜡的熔融温度是并没有观察到漏液现象,这可能是因为形成了石蜡成为纤维状分布或者是液滴结构。通过IPDT分析表明杂化阻燃相变储能材料的本质热稳定性能得到了明显的提升,同时在燃烧后也观察到了大量的残炭。而PCFC测试表明杂化相变储能材料相比于纯的石蜡也表现出明显增强的阻燃作用,而且炭层的结构表明杂化相变储能材料具有膨胀性阻燃的特性。