金属元素掺杂石墨氮化碳阻燃聚乳酸性能研究文献综述

 2021-10-27 10:10

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1. 概述 聚乳酸(PLA),又称为聚丙交酯,是以乳酸为原料聚合而成的聚酯。

聚乳酸是一种无毒、无刺激的合成高分子材料,其原料是乳酸,主要来自淀粉(如玉米、大米)等发酵,也可以以纤维素、厨房垃圾或鱼体废料为原料获取[1]。

聚乳酸的优点有很多,其中的生产原料来源广泛,生物可降解性能良好,满足可持续发展的要求。

无毒无刺激且强度高,透明度高,其相容性和吸收性也尤为突出。

但是聚乳酸的耐热性能差热变形温度只有55~60 ℃,其次,它的极限氧指数(LOI)也很低,只有21%左右。

对于聚乳酸材料在被点燃后的熄灭能力,通过实验证明其不能通过UL-94垂直燃烧实验测试[2]。

所以普通的聚乳酸材料具有高度的易燃性,一旦被点火源引燃,火焰会迅速传播,速度相当快,且热释放速率大,容易有焰滴落物的产生并伴有浓烟的生成,会进一步促使火灾扩大化,对人员的逃生造成直接与潜在的威胁。

因此,对聚乳酸材料进行阻燃性能改性,降低聚乳酸材料燃烧时的热释放速率,提升聚乳酸材料的热稳定性能,提高其抑烟性能变得尤为重要,因此许多国内外研究者仍在不断探索和研究聚乳酸的改性方向以改善其阻燃性能[3]。

目前对于聚乳酸的阻燃性能的研究大部分集中于卤系阻燃,硅系阻燃,磷系阻燃,氮系阻燃,膨胀系阻燃,纳米阻燃等[4]。

类石墨相氮化碳(g-C3N4)是近年来新研究的一种二维材料,是一种极具应用前景的纳米填充材料。

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