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基于环糊精的阻燃材料研究

发布日期:2021-03-12 来源:www.sdbzzy.com

   随着环境污染的加剧和石油基原料的短缺,可再生资源引起了人们的积极关注。PLA是一种从玉米淀粉等可再生资源中获得的可降解热塑性聚合物,具有低毒、环境友好、优异的力学性能等优点,有望代替不可降解的传统石油基原料,广泛应用于医疗、纺织和食品包装等领域。但PLA易燃且伴有严重滴落,限制了其在电子电器、汽车等对阻燃性能要求较高的领域中的应用。因此,开发阻燃PLA复合材料已经成为必然选择。近些年来,由于膨胀型阻燃剂(IFR)具有无卤、高效、低毒等特点,广泛应用于阻燃PLAIFR一般由炭源、酸源和气源三部分组成,主要通过保护聚合物基体和减少烟雾释放达到高效阻燃。然而,传统炭源季戊四醇(PER)的成炭能力较弱且不可再生,研究者发现环糊精在提高PLA阻燃性能的同时还能保持其环保性,可作为绿色炭源替代PER

   环糊精(CD)是一种由淀粉酶作用形成的环状低聚糖,含大量羟基结构,其成炭过程包括开环,随后发生与纤维素类似的化学演变,失去葡萄糖结构和羟基,形成羰基、芳香等结构。常见的CD主要分为3类:α-CD、β-CD、γ-CD。其中β-CD因其具有优异的成炭性、热稳定性且成本较低,广泛应用于阻燃PLA、聚丙烯(PP)等聚合物。第一阶段在40 ℃左右发生物理脱水,脱除β-CD中的结晶水;第二阶段在260 ℃开始发生热分解和炭化反应,生成二氧化碳气体和残炭;第三阶段当温度达到400 ℃时,残炭发生缓慢的的热降解。β-CD中除了可用于炭化的多羟基结构外,还含有较多活泼的伯羟基和仲羟基,可通过酯化、交联以及化学改性等方法对其进行修饰提高其阻燃性能。

 

 

   环糊精衍生物 由于含有较多活泼的羟基以及特殊的环状空腔结构,在医疗、食品以及环境等领域应用广泛。但是用于阻燃剂时,但由于其添加量多、与基体相容性差等问题,在阻燃PLA领域应用仍处于起步阶段。

   山东滨州智源生物是一家专注于环糊精衍生物研发与生产的企业,主要产品磺丁基-β-环糊精,羟丙基-β环糊精已广泛应用于医药、化妆品等领域,欢迎致电洽谈业务合作0531-88916568

 

 

 

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