聚乳酸(PLA)是一種生物可降解材料,成為了替代傳統石化塑料、保護環境的重要選擇。但與此同時,PLA也面臨著阻燃性能較差的挑戰,這在某些應用領域限制了其使用。因此,PLA的阻燃改性備受關注,本文將就該領域進行探討。
一、PLA的基本性質
PLA是由可再生資源發酵生產得到的高分子材料,具有優良的力學性能和生物降解性能。然而,PLA的分子鏈結構通常會使它以較慢的速度燃燒,并且在燃燒時放出大量的噴射燃料,還會排放有毒氣體,如二氧化碳、一氧化碳等。因此,在一些應用領域,如建筑、電子、汽車、機械等,PLA需要更好的阻燃性能以滿足安全性要求。
二、PLA阻燃改性方案
-
添加無機阻燃劑 添加無機阻燃劑是提高PLA阻燃性能的一種有效方法。無機阻燃劑可通過與PLA分子鏈產生的物理或化學反應,增加其熔融黏度,因而使PLA更為難以燃燒。常用的無機阻燃劑有氫氧化鋁、三苯基磷酸等。
-
添加有機阻燃劑 除了無機阻燃劑外,添加有機阻燃劑也是PLA阻燃改性的一個重要方向。有機阻燃劑通常不會降低PLA的力學性能,同時具有優異的阻燃性能,并且還可以減少環境污染。常用的有機阻燃劑有聚磷酸酯、四乙酰基葡萄糖等。
-
表面修飾 表面修飾是通過在PLA表面引入含有阻燃基團的化合物,形成穩定的阻燃層,從而提高其阻燃性能。表面修飾不但能夠增強阻燃性,還可以控制PLA表面性質和生物可降解性,從而拓寬其應用領域。
-
納米復合技術 納米復合技術是指將納米材料與PLA進行混合或包覆形成復合材料,在保持PLA基礎性能的同時,提高其阻燃性。納米材料如蒙脫土、氧化鋁、氫氧化鎂等,可以有效地阻止熱傳導和增加灼熱表面積,提高聚乳酸的阻燃性能。
三、結論
PLA是一種重要的生物可降解材料,具有廣泛的應用前景。然而,其阻燃性能存在較大的發展空間。本文介紹了四種常見的PLA阻燃改性方案,即添加無機阻燃劑、添加有機阻燃劑、表面修飾以及納米復合技術。這些方法都可以在不影響PLA基礎性能的基礎上,提高其阻燃性能,從而滿足不同領域對PLA的使用需求。值得一提的是,PLA阻燃改性的研究還處于起步階段,隨著科技的進步和需求的增長,未來將會涌現更多新的PLA阻燃改性技術,為PLA的應用發展提供更好的支持。