磷氮改性埃洛石纳米管的制备及对聚乳酸阻燃、力学及紫外屏蔽性能的影响

摘要

通过苯基磷酸插层和环磷腈网络包覆有机改性埃洛石,制备了磷氮改性埃洛石纳米管（HM@PHNT）,系统研究了HM@PHNT作为多功能助剂对聚乳酸（PLA）热稳定性、结晶行为、阻燃性能、力学性能及紫外屏蔽性能的影响.研究结果表明,添加5%（质量分数）的HM@PHNT, PLA的结晶度从7.7%显著增加到21.2%,拉伸强度和断裂伸长率均得到一定的改善.阻燃性能测试结果表明, 5%（质量分数）HM@PHNT的引入使PLA的热释放速率峰值和总热释放量分别由510.1 kW/m²和72.5 MJ/m²降低到472.3 kW/m²和67.5 MJ/m².阻燃机理分析表明HM@PHNT降解产生的P-N结构和HNT促进了炭层的形成,从而降低了材料的热释放.此外, PLA复合材料的紫外屏蔽性能显著提高,在300 nm处的透过率由83.2%降低到1.0%.

关键词

聚乳酸 / 埃洛石纳米管 / 阻燃性能 / 紫外屏蔽性能