木质素基成炭剂的制备及其在膨胀阻燃聚丙烯的应用

作者：杨晓涵; 宋艳; 林肯; 李锦春

来源：高分子材料科学与工程, 2022, 1-10.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0270

• 碱木质素
• 成炭剂
• 聚丙烯
• 阻燃性能
• 力学性能

以碱木质素为模板、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为改性剂，一步法成功合成了含有硅元素和碳碳双键等结构的木质素基成炭剂（MLig）。热失重分析结果表明，MLig具有较好的热稳定性能及成炭能力，明显优于未改性碱木质素。将MLig作为成炭剂，用于制备膨胀阻燃聚丙烯复合材料（MLig/IFR/PP），通过极限氧指数测定仪、垂直燃烧测定仪、热失重分析仪和电子万能试验机等分别对阻燃聚丙烯的阻燃性能、热稳定性能、力学性能等进行了研究。结果表明，当阻燃剂质量分数为30%、MLig与季戊四醇质量比为1:3时，MLig/IFR/PP的极限氧指数（LOI）值可达32%，UL-94垂直燃烧过V-0级，明显优于含未改性木质素膨胀阻燃聚丙烯（Lig/IFR/PP）；同时，当阻燃剂质量分数降至25%时，MLig/IFR/PP的阻燃性能仍优于上述含30%阻燃剂的Lig/IFR/PP。此外，与Lig/IFR/PP比，MLig/IFR/PP的热稳定性能和力学性能均得到了改善，其中冲击强度提升了80%以上。由此可见，所得的木质素基成炭剂在膨胀阻燃高分子材料领域具有较好的应用前景。

• 单位
  材料科学与工程学院; 常州大学