渣酯化淀粉木薯渣优化PBS材料阻燃性能

渣酯化淀粉木薯渣优化PBS材料阻燃性能

       近几年，采用天然植物纤维材料和可生物降解的脂肪族聚酯制取环保型复合材料得到愈来愈多的重视。聚丁二酸丁二醇酯（PBS）是一类可生物降解的脂肪族聚酯，与别的可降解材料如聚乳酸，聚己酸内酯对比，PBS具备优良的耐热稳定性和可工艺性能。做为淀粉工业的一类副产，木薯渣常常做为生物质废弃物或低廉草料的來源，这在经济上是效率低的。

科研人员利用配合PBS和木薯渣制取可降解的木塑复合材料（WPC），WPC可以有效的减低生物降解聚合物的费用，提升其综合性能，减少石油危机的影响。但是，天然纤维和PBS全是易燃的。因而，考虑应用范围的目地和安全性能，必须制取阻燃PBS基WPC。

研究人员首要采用辛酰氯与淀粉发生酯化反应制取ES，而且采用Andre和Bert方法测定ES中的酰基含量，随后将1%比重的ES溶于DMSO溶液中，得到溶液喷洒在未处理的木薯渣上，并混合匀称，并放置于50℃烘箱中蒸发出所以溶剂。IFR根据m（APP）：m（MA）=5:1质量比配置，按不同的配方制取阻燃聚丁二酸丁二醇酯（PBS）/木薯渣纤维复合材料。

对复合材料开展机械性能测试的数据，结果显示，与纯PBS对比，阻燃聚丁二酸丁二醇酯（PBS）/木薯渣纤维复合材料的抗拉强度减低，弯曲强度和冲击強度增加。伴随IFR加载量的增加，阻燃WPC的抗拉强度，弯曲强度和冲击強度展现先增后减的趋向。伴随阻燃负载的增加，复合材料的LOI和UL-94增加。当IFR加载量为25重量％时，LOI值增加至37.3％。另外，当IFR加载量超过25wt％时，可以做到复合材料的UL-94V0级别，而且可以做到LOI的阻燃等级（≥32％）。

PBS是一类具备优异耐热稳定性的聚合物。起始分解溫度（T5wt％）为374.3℃，最大热分解溫度（Tmax）为415.5℃。加入木薯渣或IFR减低了复合材料的起始分解溫度。这可能是由于IFR和木薯渣的吸收较高。另外，70PBS/30IFR的起始热解溫度大于70PBS/25IFR/5Cas和70PBS/30Cas。这归咎于APP在IFR中的稳定性比木薯纤维高。

当5wt％的IFR被木薯渣替代时，70PBS/25IFR/5Cas展示出高过70PBS/30IFR的Tmax。可以推测木薯与IFR相互间具有一种协同效应，造成Tmax的延迟。用ES处理增强基体与纤维相互间的相容性和纤维在基体中的分散性，提升了阻燃WPC的力学性能。适度比率的IFR和ES改性木薯渣可以改进的复合材料的阻燃性能和机械性能。

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