基于DOPO聚酰胺与植酸/PEI改性Ca-Al LDH协同增强PLA阻燃性及热稳定性的体相-涂层双策略研究

本文开发了一种结合DOPO基聚酰胺(DPA)与植酸/聚乙烯亚胺(PEI)改性Ca-Al层状双氢氧化物(MLDH)的阻燃体系，通过体相复合与表面涂层双路径显著提升聚乳酸(PLA)的阻燃性（LOI提升至UL94 V-0级）、热稳定性（T10提高35%）及力学性能（拉伸强度达77.2 MPa），为生物可降解材料的工程化应用提供新思路。

　　

Highlight

本研究通过DOPO基芳香聚酰胺(DPA)与磷/氮功能化层状双氢氧化物(MLDH)的协同作用，采用体相复合与表面涂层双策略，显著提升了聚乳酸(PLA)的阻燃性和热稳定性。

Materials

实验材料包括5-氨基间苯二甲酸(AIPA)、烟醛(NA)、二苯胺、DMF、吡啶(Py)、NMP等化学试剂，以及DOPO、PEI等关键阻燃组分。

Preparation and characterization of MLDH

通过植酸(PA)与聚乙烯亚胺(PEI)构建磷-氮协同阻燃体系，并对Ca-Al LDH进行表面功能化改性，增强其与PLA基体的相容性和阻燃效率。

Conclusion

DPA与MLDH的协同作用使PLA的残炭率显著增加，热释放速率峰值(pHRR)降低35%，同时力学性能提升至77.2 MPa，为生物可降解材料的阻燃改性提供了创新解决方案。