DOPO改性环氧化聚丁二烯的制备及其在PLA阻燃改性中的应用

摘要

cqvip:通过两步反应制备含9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)的大分子阻燃剂:第一步,对聚丁二烯的双键进行部分环氧化(环氧化程度分别为20%和30%),得到环氧化聚丁二烯(EPB);第二步,DOPO与EPB反应得到两种阻燃剂EPB20%–DOPO与EPB30%–DOPO。利用核磁共振氢谱与傅里叶变换红外光谱确定阻燃剂的化学结构,通过热重分析得到EPB20%–DOPO与EPB30%–DOPO的初始热分解温度分别为309.6℃和193.1℃。将两种阻燃剂与PLA复合制备PLA阻燃复合材料,测试了其热稳定性、流变行为、阻燃性能以及拉伸性能。结果表明,与纯PLA相比,复合材料的初始热分解温度有所降低,但高温热稳定性得到提高,EPB–DOPO的加入减小了复合材料的黏度。添加质量分数为10%和15%的EPB30%–DOPO后,复合材料的极限氧指数由纯PLA的21.0%分别提升至28.0%和28.5%,垂直燃烧阻燃等级均达到V–0级。添加EPB20%–DOPO后,复合材料的断裂伸长较纯PLA变大,而添加EPB30%–DOPO时,断裂伸长率减小,两种阻燃剂均使复合材料的拉伸强度降低。