北化潘凱教授團隊 Polym. Degrad. Stab.:本征阻燃生物基聚酰胺56的分子設計與制備
2022-12-19 來源:高分子科技
發展綠色低碳材料是目前響應雙碳政策的重要途徑,高分子材料正逐漸向著高性能化、功能化、綠色化和資源化方向發展,生物基高分子迎來歷史性發展機遇。聚酰胺作為性能優異、產量巨大、用途廣泛的工程塑料在國民經濟產業中有著不可替代的重要地位,生物基聚酰胺56作為一種綠色低碳、性能優異的聚酰胺材料,在工程塑料和紡織化纖領域有著重要的應用潛力。然而,在特殊應用領域和極端使用環境下,其阻燃性能需要進一步提升。目前常用聚酰胺阻燃改性技術有機械共混、阻燃后整理以及化學改性,前兩種物理改性方式存在阻燃劑用量大,機械性能降低,阻燃效果不持久的問題,而化學改性對阻燃劑要求高,技術難度大,多處于研究階段。
圖1 生物基共聚阻燃聚酰胺56的制備流程圖
圖2. 共聚阻燃聚酰胺56的阻燃機理
隨后,系統研究了生物基共聚阻燃聚酰胺56的結構與性能,隨著阻燃劑的引入,FRPA56結晶度、分子量、氫鍵密度略微下降,導致FRPA56力學性能和耐熱性降低,但阻燃性能大幅提高。為進一步揭示FRPA56的阻燃機理,作者詳細表征了樹脂的燃燒行為、殘炭組織結構、熱裂解氣體產物,結果表明,共聚阻燃劑能夠促進聚酰胺脫水成炭形成致密炭層,隔絕空氣并阻止熱量向內部傳遞,起到凝聚相阻燃效果;在燃燒氣相產物中,阻燃劑降解碎片產生自由基,能夠中止聚酰胺的鏈式降解,同時生成的氨氣、水蒸氣能夠稀釋可燃氣體,起到氣相阻燃作用(圖2)。
全文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141391022003901?dgcid=coauthor
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(責任編輯:xu)
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