阻燃增韧,紫外无畏,一材多能展望未来

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聚乳酸(PLA)存在脆性、易燃性,不耐紫外线照射等固有缺点,限制了其在工程安全领域的应用。因此,制备具有韧性、阻燃性以及其他卓越工程性能的先进PLA复合材料引起了人们的极大兴趣。本工作以柔性链(聚磷腈)为骨架,刚性生物质化合物(鸟嘌呤)为取代基,采用亲核取代法合成了一种多功能添加剂(PAHP),用于制备综合性能优异的PLA复合材料。PAHP在气相和凝聚相中均具有协同阻燃作用,提高了复合材料的阻燃性能,同时有效增强了PLA的结晶和力学性能。PLA复合材料中掺杂5wt%的PAHP可以满足工程应用的防火安全要求(UL-94的V-0等级),韧性提高了约12倍(与纯PLA相比)。此外,PLA/5% PAHP复合材料表现出优异的紫外线屏蔽效果,在UV-B波长下可阻挡接近100%的紫外线。这项工作为制备多功能阻燃助剂提供了可扩展的策略,为高性能PLA工程复合材料在包装、电子和汽车等领域的应用开辟了广阔的前景。