基于Zn2(bIm)4核壳结构的阻燃体系协同增强聚乳酸防火安全性与多功能性能研究

《Journal of Applied Polymer Science》：Construction of Zn2(bIm)4-Based Core-Shell Flame Retardant System for Enhancing the Fire Safety, Mechanical Properties, and Ultraviolet Resistance of Polylactic Acid

本研究针对聚乳酸(PLA)易燃性限制其应用的问题，开发了新型核壳结构阻燃剂APP/Zn2(bIm)4/GO。实验表明，添加4wt%该阻燃剂可使PLA复合材料极限氧指数(LOI)达31.5%，通过UL-94 V-0级认证，热释放率峰值(pHRR)和烟释放率峰值(pSPR)分别降低25%和84%，同时显著提升力学性能与紫外线耐受性，为拓展PLA在生物医学及工程领域的应用提供创新解决方案。

　　

作为具有广阔应用前景的可生物降解材料，聚乳酸(PLA)因其固有可燃性面临应用限制。本研究构建了以聚磷酸铵(APP)为核、金属有机框架Zn₂(bIm)₄和氧化石墨烯(GO)共同形成壳层的复合阻燃体系。实验数据显示，仅添加4wt% APP/Zn₂(bIm)₄/GO的PLA复合材料即实现31.5%的极限氧指数(LOI)并通过UL-94 V-0级阻燃标准，其热释放率峰值(pHRR)与烟释放率峰值(pSPR)较纯PLA分别下降25%和84%，显著提升材料防火安全性。该复合材料同时表现出增强的力学性能和紫外线(UV)抵抗能力，为多功能PLA材料的开发提供了新策略。