熱塑性木薯淀粉復(fù)合材料的熱降解與阻燃性能的研究.pdf

1、本文綜述了熱塑性淀粉材料的現(xiàn)狀及其阻燃劑的發(fā)展，探討了熱塑性淀粉材料及其阻燃劑的性能及應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上首先對甲酰胺和雙氰胺共同塑化熱塑性木薯淀粉(FDPTPS)的制備及性能進(jìn)行了研究，通過配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用熔融共混法制備了熱塑性木薯淀粉(TPS)/氫氧化鎂(MH)復(fù)合材料以及熱塑性木薯淀粉(TPS)/聚磷酸銨(APP)復(fù)合材料，并對其塑化加工性能、耐回生性能、微觀形貌、力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和燃燒性能進(jìn)行了深入研究。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

2、明，甲酰胺和雙氰胺可以有效塑化淀粉，并能與淀粉中的羥基形成強(qiáng)烈的氫鍵，從而破壞淀粉分子間的相互作用，不僅提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能還具有良好的阻燃性能，拉伸強(qiáng)度最高達(dá)到20.2MPa，垂直燃燒達(dá)到 UL94V-0級。對于TPS/MH復(fù)合材料，氫氧化鎂不僅能夠改善與淀粉之間的相容性，力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性也得到提高，拉伸強(qiáng)度最高達(dá)到48.5MPa，熱釋放速率(HRR)、質(zhì)量損失速率(MLR)和生煙速率(SPR)等燃燒性能參數(shù)均顯著降低，材料的燃

3、燒時(shí)間從純 TPS的22s推遲到40phrMH的43s，生煙速率峰值從純 TPS試樣的0.004m2/s降為40phrMH的0.0005m2/s，表現(xiàn)出良好的阻燃性和抑煙性；而且能夠起到阻燃增效的作用，主要是雙氰胺和氫氧化鎂產(chǎn)生了協(xié)同阻燃效應(yīng)，使得20phrMH的氧指數(shù)達(dá)到40.1％，顯示出良好的阻燃效果。對于TPS/APP復(fù)合材料，TPS-雙氰胺-APP三組分之間存在協(xié)同阻燃效應(yīng)，TG結(jié)果顯示，APP大大提高了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性。燃燒