纤维素纳米晶基阻燃剂成炭对聚丁二酸丁二醇酯火安全行为研究

摘要：

基于常态燃烧成炭策略,期望纤维素纳米晶(CNC)的高度结晶结构利于转化成炭,设计引入具有稳定碳骨架的石墨烯、能捕捉自由基的含磷化合物及具有脱氢催化成炭功能的固体酸金属离子,通过共价结合和络合作用将各组分杂化成一体.为此,将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物与氧化石墨烯(GO)反应得到含磷GO (P-GO),进而通过Fe3+与P-GO和马来酸酐修饰的CNC (CNC-COOH)的表面羧基的络合作用,制得新型阻燃剂(CNC@P-GO).与CNC-COOH和P-GO单独在高温空气氛下无残炭相对比,该CNC@P-GO阻燃剂在CNC-COOH和P-GO当量比为2:1时,残炭量可最高达37.6％并呈石墨化连续炭层结构.应用于生物基聚酯的阻燃,仅5wt％添加量改性就导致原本无残炭的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的残炭率达到17％,且燃烧热释放峰值及总热释放降幅分别达到71％和66％.燃烧热急剧降低提高了PBS的火安全,主要归因子CNC@P-GO杂化阻燃剂促进了致密连续的炭层结构的形成.本研究丰富了基于生物质资源设计高效阻燃剂及提高生物基聚酯火安全的思路.

关键词：纤维素纳米晶、阻燃剂、聚丁二酸丁二醇酯、火安全、燃烧成炭

所属期刊栏目：51

资助基金：国家自然科学基金;重庆市高校创新研究群体;重庆英才计划·创新创业示范团队

在线出版日期：2020-11-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：911-920