本書系統(tǒng)總結(jié)了作者在阻燃聚乳酸領(lǐng)域長(zhǎng)期從事的研究工作和理論成果，詳細(xì)介紹了阻燃聚乳酸材料的發(fā)展和目前的研究熱點(diǎn)、磷系阻燃劑阻燃聚乳酸體系、納米有機(jī)改性蒙脫土阻燃聚乳酸體系、磷腈/三嗪雙基分子阻燃聚乳酸體系、高性能交聯(lián)阻燃聚乳酸體系和生物基阻燃劑阻燃聚乳酸體系。介紹了上述幾種典型的無鹵阻燃聚乳酸材料的阻燃性能、力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，總結(jié)了高性能阻燃聚乳酸材料的阻燃機(jī)理，對(duì)今后發(fā)展高性能阻燃聚乳酸材料具有重要的理論和實(shí)踐參考價(jià)值。
本書適用于阻燃聚乳酸材料領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)人員、科研人員、管理人員及相關(guān)專業(yè)的大中院校師生等。
碩士生導(dǎo)師，2017年入選北京市青年拔尖人才，現(xiàn)任北京工商大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院材料科學(xué)與工程系副主任，阻燃材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)、高分子材料無鹵阻燃劑工程實(shí)驗(yàn)室副主任。
研究領(lǐng)域?yàn)榄h(huán)境友好阻燃高分子材料，先后承擔(dān)阻燃材料領(lǐng)域國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、北京市青年拔尖人才項(xiàng)目、企業(yè)委托產(chǎn)學(xué)研合作等研究課題15項(xiàng)。已經(jīng)在Composites Part B、PDST等刊物發(fā)表論文40余篇，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利18項(xiàng)，獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金和北京市青年拔尖人才項(xiàng)目資助，現(xiàn)均已完成，2020年作為主要完成人獲得中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。設(shè)計(jì)、制備并研究闡明了磷腈/三嗪雙基分子阻燃聚乳酸和含磷有機(jī)硅改性聚磷酸銨及其阻燃聚氨酯泡沫的性能變化規(guī)律和阻燃作用機(jī)理；成功開發(fā)了阻燃聚丙烯薄膜和高性能阻燃ABS樹脂并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
第1章緒論1
1.1聚乳酸的簡(jiǎn)介1
1.1.1聚乳酸的基本性質(zhì)2
1.1.2聚乳酸的燃燒和熱分解機(jī)理2
1.1.3聚乳酸的應(yīng)用3
1.2聚乳酸材料的阻燃改性4
1.2.1磷系阻燃劑4
1.2.2磷-氮系阻燃劑7
1.2.3硅系阻燃劑8
1.2.4膨脹型阻燃劑9
1.2.5無機(jī)及納米粉體阻燃劑11
1.2.6協(xié)效阻燃體系12
1.3聚乳酸阻燃的研究熱點(diǎn)13
1.3.1高性能阻燃聚乳酸13
1.3.2生物基阻燃劑阻燃聚乳酸30
1.3.3納米阻燃劑阻燃聚乳酸44
參考文獻(xiàn)55
第2章磷系阻燃劑阻燃聚乳酸體系70
2.1磷-氮膨脹型阻燃劑與納米有機(jī)改性蒙脫土協(xié)同阻燃聚乳酸體系70
2.1.1IFR/OMMT阻燃聚乳酸復(fù)合材料的制備71
2.1.2IFR/OMMT阻燃聚乳酸復(fù)合材料的阻燃性能71
2.1.3IFR/OMMT阻燃聚乳酸復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性76
2.1.4小結(jié)77
2.2聚磷酸銨與超支化三嗪成炭劑協(xié)同阻燃聚乳酸體系77
2.2.1超支化三嗪成炭劑78
2.2.2APP/EA協(xié)同阻燃聚乳酸81
2.2.3APP/EA/金屬化合物協(xié)同阻燃聚乳酸88
2.2.4APP/EA/蒙脫土協(xié)同阻燃聚乳酸94
2.2.5小結(jié)100
2.3聚磷酸銨與含硅三嗪成炭劑協(xié)同阻燃聚乳酸體系101
2.3.1含硅三嗪成炭劑102
2.3.2阻燃聚乳酸復(fù)合材料的制備104
2.3.3APP/MEA阻燃聚乳酸復(fù)合材料的阻燃性能104
2.3.4APP/MEA阻燃聚乳酸復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性108
2.3.5小結(jié)109
2.4二乙基次膦酸鋁與納米有機(jī)改性蒙脫土協(xié)同阻燃聚乳酸體系109
2.4.1ADP/OMMT阻燃聚乳酸復(fù)合材料的制備110
2.4.2ADP/OMMT阻燃聚乳酸復(fù)合材料的阻燃性能110
2.4.3ADP/OMMT阻燃聚乳酸復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性115
2.4.4小結(jié)116
2.5本章小結(jié)116
參考文獻(xiàn)118
第3章納米有機(jī)改性蒙脫土阻燃聚乳酸體系124
3.1不同種類納米有機(jī)改性蒙脫土在聚乳酸中的阻燃行為124
3.1.1阻燃聚乳酸納米復(fù)合材料的制備124
3.1.2極限氧指數(shù)和垂直燃燒測(cè)試分析124
3.1.3錐形量熱測(cè)試分析125
3.1.4殘?zhí)糠治?27
3.1.5力學(xué)性能127
3.1.6小結(jié)128
3.2不同含量的I.34TCN阻燃聚乳酸體系128
3.2.1PLA/I.34TCN納米復(fù)合材料的制備129
3.2.2PLA/I.34TCN納米復(fù)合材料的阻燃性能129
3.2.3PLA/I.34TCN納米復(fù)合材料的力學(xué)性能129
3.2.4小結(jié)130
3.3硅烷化納米有機(jī)改性蒙脫土阻燃聚乳酸體系130
3.3.1硅烷化納米有機(jī)改性蒙脫土的制備130
3.3.2硅烷化納米有機(jī)改性蒙脫土的結(jié)構(gòu)與性能131
3.3.3硅烷化納米有機(jī)改性蒙脫土阻燃聚乳酸的阻燃性能133
3.3.4小結(jié)138
3.4硅烷化納米有機(jī)改性蒙脫土與膨脹型阻燃劑復(fù)配阻燃聚乳酸體系138
3.4.1復(fù)配阻燃聚乳酸復(fù)合材料的制備138
3.4.2極限氧指數(shù)和垂直燃燒測(cè)試分析139
3.4.3錐形量熱測(cè)試分析141
3.4.4殘?zhí)糠治?43
3.4.5小結(jié)144
第4章磷腈/三嗪雙基分子阻燃聚乳酸體系145
4.1端氨基磷腈/三嗪雙基分子阻燃聚乳酸體系145
4.1.1端氨基磷腈/三嗪雙基分子146
4.1.2HTTCP阻燃聚乳酸的制備148
4.1.3HTTCP阻燃聚乳酸的阻燃性能149
4.1.4HTTCP阻燃聚乳酸的熱穩(wěn)定性153
4.1.5HTTCP阻燃聚乳酸的力學(xué)性能154
4.1.6小結(jié)155
4.2三種不同端基的磷腈/三嗪雙基分子在聚乳酸中的阻燃行為對(duì)比156
4.2.1三種磷腈/三嗪雙基分子的制備156
4.2.2三種磷腈/三嗪雙基分子的結(jié)構(gòu)和性能對(duì)比158
4.2.3三種磷腈/三嗪雙基分子阻燃聚乳酸的制備160
4.2.4三種磷腈/三嗪雙基分子阻燃聚乳酸的熱穩(wěn)定性160
4.2.5三種磷腈/三嗪雙基分子在聚乳酸中的阻燃行為對(duì)比161
4.2.6三種磷腈/三嗪雙基分子在聚乳酸中的阻燃機(jī)理分析169
4.2.7小結(jié)169
4.3端氨基磷腈/三嗪雙基分子與六苯氧基環(huán)三磷腈復(fù)配阻燃聚乳酸體系169
4.3.1HTTCP/HPCTP復(fù)配阻燃聚乳酸的制備170
4.3.2HTTCP/HPCTP阻燃聚乳酸的阻燃性能170
4.3.3HTTCP/HPCTP阻燃聚乳酸的熱穩(wěn)定性175
4.3.4HTTCP/HPCTP阻燃聚乳酸的力學(xué)性能176
4.3.5小結(jié)176
4.4磷腈/三嗪雙基分子原位摻雜納米氧化鋅阻燃聚乳酸體系177
4.4.1磷腈/三嗪雙基分子原位摻雜納米氧化鋅177
4.4.2A4-d-ZnO阻燃聚乳酸的制備181
4.4.3A4-d-ZnO阻燃聚乳酸的熱性能182
4.4.4A4-d-ZnO阻燃聚乳酸的阻燃性能184
4.4.5A4-d-ZnO阻燃聚乳酸的阻燃機(jī)理186
4.4.6A4-d-ZnO阻燃聚乳酸的力學(xué)性能186
4.4.7小結(jié)188
4.5磷腈/三嗪雙基分子原位摻雜納米氧化鋅與HTTCP/APP協(xié)同阻燃聚乳酸體系188
4.5.1A4-d-ZnO/HTTCP/APP復(fù)配阻燃聚乳酸的制備188
4.5.2A4-d-ZnO/HTTCP/APP復(fù)配阻燃聚乳酸的阻燃性能189
4.5.3A4-d-ZnO/HTTCP/APP復(fù)配阻燃聚乳酸的熱性能193
4.5.4A4-d-ZnO/APP/HTTCP復(fù)配阻燃聚乳酸的力學(xué)性能196
4.5.5小結(jié)196
4.6HTTCP/APP協(xié)同阻燃聚乳酸體系的高性能化197
4.6.1HTTCP/APP高性能阻燃聚乳酸的制備197
4.6.2HTTCP/APP高性能阻燃聚乳酸的阻燃性能198
4.6.3HTTCP/APP高性能阻燃聚乳酸的熱性能203
4.6.4HTTCP/APP高性能阻燃聚乳酸的力學(xué)性能205
4.6.5HTTCP/APP高性能阻燃聚乳酸的流變性能206
4.6.6小結(jié)208
4.7本章小結(jié)208
參考文獻(xiàn)210
第5章高性能交聯(lián)阻燃聚乳酸體系214
5.1基于納米氧化鋅和擴(kuò)鏈劑ADR的交聯(lián)阻燃聚乳酸體系214
5.1.1ZnO/ADR交聯(lián)阻燃復(fù)合材料的制備215
5.1.2交聯(lián)結(jié)構(gòu)分析215
5.1.3ZnO/ADR交聯(lián)阻燃聚乳酸的力學(xué)性能218
5.1.4ZnO/ADR交聯(lián)阻燃聚乳酸的阻燃性能219
5.1.5ZnO/ADR交聯(lián)阻燃聚乳酸的熱性能223
5.1.6ZnO/ADR交聯(lián)阻燃聚乳酸的阻燃機(jī)理225
5.1.7小結(jié)225
5.2基于引發(fā)劑DCP的交聯(lián)阻燃聚乳酸體系227
5.2.1DCP交聯(lián)阻燃復(fù)合材料的制備227
5.2.2交聯(lián)結(jié)構(gòu)分析228
5.2.3DCP交聯(lián)阻燃聚乳酸的力學(xué)性能229
5.2.4DCP交聯(lián)阻燃聚乳酸的阻燃性能231
5.2.5DCP交聯(lián)阻燃聚乳酸的熱性能234
5.2.6DCP交聯(lián)阻燃聚乳酸的阻燃機(jī)理236
5.2.7小結(jié)236
5.3引發(fā)劑DCP和交聯(lián)劑TAIC交聯(lián)阻燃聚乳酸體系的篩選及其性能優(yōu)化237
5.3.1PLA/DCP/TAIC交聯(lián)阻燃復(fù)合材料的制備237
5.3.2交聯(lián)結(jié)構(gòu)分析238
5.3.3PLA/DCP/TAIC交聯(lián)阻燃體系的力學(xué)性能240
5.3.4PLA/DCP/TAIC交聯(lián)阻燃體系的阻燃性能241
5.3.5PLA/DCP/TAIC交聯(lián)阻燃體系的熱性能246
5.3.6小結(jié)247
5.4優(yōu)化比例的DCP/TAIC交聯(lián)阻燃聚乳酸體系性能研究和機(jī)理分析247
5.4.10.9DCP/0.3TAIC交聯(lián)阻燃復(fù)合材料的制備248
5.4.2交聯(lián)結(jié)構(gòu)分析248
5.4.30.9DCP/0.3TAIC交聯(lián)阻燃體系的力學(xué)性能251
5.4.40.9DCP/0.3TAIC交聯(lián)阻燃體系的阻燃性能252
5.4.5小結(jié)256
5.5結(jié)論257
第6章生物基阻燃劑阻燃聚乳酸體系259
6.1纖維素納米晶的阻燃改性259
6.1.1含磷腈基團(tuán)的纖維素納米晶（P/N-CNC）259
6.1.2含三嗪基團(tuán)的纖維素納米晶（C/N-CNC）265
6.1.3小結(jié)269
6.2P/N-CNC阻燃聚乳酸體系269
6.2.1P/N-CNC阻燃聚乳酸復(fù)合材料的制備269
6.2.2P/N-CNC阻燃聚乳酸復(fù)合材料的阻燃性能270
6.2.3P/N-CNC阻燃聚乳酸復(fù)合材料的熱性能274
6.2.4P/N-CNC阻燃聚乳酸復(fù)合材料的力學(xué)性能277
6.2.5小結(jié)278
6.3P/N-CNC與含磷阻燃劑復(fù)配阻燃聚乳酸體系279
6.3.1聚乳酸復(fù)合材料的制備279
6.3.2聚乳酸復(fù)合材料的阻燃性能279
6.3.3聚乳酸復(fù)合材料的熱性能283
6.3.4聚乳酸復(fù)合材料的力學(xué)性能286
6.3.5小結(jié)287
參考文獻(xiàn)287
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