可降解聚乳酸阻燃改性研究進展

郭旭青，韓萌

(華陽集團碳基合成材料研發中心，太原 030021)

聚乳酸(PLA)是一種可降解的生物環保新型材料，因其具有毒性低、生物相容性好、強度高、加工易成型等眾多優點，而被廣泛應用于生物醫療、電子產品等領域，是替代傳統石油基聚合物材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等的理想材料，因此研究開發PLA的應用對減少污染和節省石油資源具有重要意義[1-2]。然而，PLA阻燃性差、易燃燒，阻燃性能為UL94 HB級，極限氧指數(LOI)只有21%，且易燃燒滴落。為改善PLA性能，對PLA 阻燃改性的研究已引起研究人員的關注，成為了研究焦點。對于PLA的阻燃改性，通常的方法是加入添加型阻燃或反應型阻燃劑[3]。其中反應型阻燃劑工藝復雜、添加量較大，會降低PLA的力學性能。添加型阻燃劑與反應型阻燃劑相比具有經濟性好、工藝簡單等優勢，因此實際中采用添加型阻燃劑更為普遍[4]。目前PLA的阻燃改性劑包括磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、膨脹型阻燃劑等[5]。筆者對常見的阻燃劑對PLA阻燃改性的最新研究進展進行了綜述，并對PLA阻燃改性的發展趨勢進行了展望。

1 磷系阻燃劑

磷系阻燃劑是應用廣泛、具有較好實用性的環保型阻燃劑[6]。磷系阻燃劑按照不同的組成與結構可分成有機磷系阻燃劑和無機磷系阻燃劑，有機磷系阻燃劑主要包括磷酸酯、9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO)等有機磷化合物。無機磷系阻燃劑主要有紅磷、聚磷酸銨、磷酸鹽等；磷系阻燃劑還可按照使用方式不同，分為添加型和反應型兩類。添加型磷系阻燃劑是將阻燃劑直接與高分子材料進行物理混合，然后加工成復合阻燃功能材料，反應型磷系阻燃劑則是將阻燃基團通過化學反應的方式鍵合到高分子材料上實現阻燃的目的[7]。研究表明，磷系阻燃劑的阻燃機理為，阻燃劑在高溫時會發生熱解，產生酸性物質，酸性物質有利于PLA聚合物降解形成炭層，阻止熱量向聚合物基體傳遞，并且磷系阻燃劑燃燒過程中產生的含磷自由基也可淬滅PLA熱解時產生的自由基，并可與聚合物基體形成熱穩定性很高的聚合物網絡，實現阻燃效果。磷系阻燃劑已廣泛應用于PLA等高分子材料的阻燃改性中[8-9]。

覃康培等[10]通過兩步反應法，首先對聚丁二烯雙鍵進行不同程度氧化，得到環氧化聚丁二烯(EPB) (環氧化程度為20%時記為EPB20%，環氧化程度為30%時記為EPB30%)，再與DOPO反應得到含EPB，DOPO的大分子阻燃劑EPB-DOPO，并與PLA復合制備出PLA阻燃復合新型材料，結果表明，復合材料和純PLA相比，熱穩定性明顯提高，此外在PLA中加入EPB-DOPO還減小了復合材料的黏度。僅添加質量分數為10%的EPB 30%-DOPO后，PLA阻燃復合材料的垂直燃燒阻燃等級即可達到V-0級別，并且隨著EPB30%-DOPO添加量增加，復合材料的阻燃性能也不斷增強。當加入質量分數為15% 的阻燃劑EPB30%-DOPO后，LOI提升至 28.5%。加入質量分數為15% 的阻燃劑EPB20%-DOPO后，PLA 阻燃復合材料的阻燃等級達到V-1級別，LOI達到了 26%。

馮旺龍等[11]以DOPO、肉桂酰胺(CDE)為原料合成了阻燃劑DOPO-CDE，發現合成的阻燃劑與DOPO相比，熱穩定性明顯提高。在PLA中分別加入等量的DOPO 和DOPO-CDE 得到兩種阻燃復合材料，結果表明，添加DOPO和DOPO-CDE 的PLA阻燃復合材料的LOI 均有所提高，但添加DOPO-CDE還可提高PLA阻燃復合材料的拉伸強度和斷裂伸長率，與添加DOPO 的復合材料相比，分別提高了13.6%和123.1%。

伍聰等[12]制備了一種同時含有聚己內酯(PCL)鏈段、PLA鏈段以及苯基次磷酸鹽的離子共聚物(PCLA-PIU)，并將PCLA-PIU與聚磷酸銨(APP)復合以此對PLA進行阻燃改性，最終得到PLA/PCLA-PIU/APP復合材料。結果顯示，與純PLA以及僅使用APP的PLA/APP相比，PLA/PCLAPIU/APP的熱釋放速率與總熱釋放量均有所降低，并且改性后的PLA韌性也得到增強，說明得到的PLA/PCLA-PIU/APP復合材料不僅具有一定的阻燃性，還可有效改善PLA的力學性能。

張通等[13]利用甲醛和DOPO進行反應，合成出了DOPO衍生物9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-甲醇10-氧化物(ODOPM)，并與阻燃劑10-(2，5-二羥基苯基)-10H-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO-HQ)進行了對比，研究了兩種阻燃劑對PLA阻燃性能及熱降解行為的影響。結果表明，兩種阻燃劑ODOPM與DOPO-HQ均可降低PLA材料的熱釋放速率峰值，提高PLA材料的熱穩定性和殘炭量，與PLA/DOPO-HQ相比，PLA/ODOPM的LOI和燃燒等級更高，在PLA中僅添加質量分數為5%的ODOPM，復合材料燃燒等級即可達到V-0級，繼續添加ODOPM至15%，LOI可達到34.4%，當阻燃劑變為DOPO-HQ時，添加量質量分數須達到15%時才可使材料燃燒等級達到V-0，LOI值為28.8%，表明在阻燃劑添加量相同的條件下，與PLA/DOPO-HQ復合材料相比，PLA/ODOPM復合材料具有更高的LOI值和和阻燃等級。通過掃描電子顯微鏡及拉曼分析表明，PLA/DOPO-HQ燃燒后就可以形成較完整且的致密炭層，表現出良好的固相阻燃作用。

羅吉[14]通過自組裝的方式將植酸鎳(PA-Ni)、葡甲胺(N)與APP相結合，制得三元自組裝阻燃體系(PA-Ni@N-APP)，用于阻燃PLA。研究表明，添加質量分數為14%的PA-Ni@N-APP，PLA復合材料的LOI可達到31.5%，表現出優異的阻燃效果。

2 氮系阻燃劑

含氮阻燃劑是一種無鹵阻燃劑，契合了當下阻燃劑綠色環保的發展理念。氮系阻燃劑具有低毒、低煙的優點，目前比較普遍的有三聚氰胺、雙氰胺、胍鹽及其衍生物等[13]。當達到分解溫度時，氮系阻燃劑產生的CO2，NH3，N2等不燃性氣體，可稀釋PLA化合物受熱分解產生的可燃性氣體及聚合物周圍的O2，同時由于阻燃劑的分解會吸收熱量，有效降低了PLA的表面溫度，從而達到了阻燃的目的。由于在實際阻燃改性中單獨使用氮系阻燃劑的阻燃效率低，因此常將氮系阻燃劑與其他類型阻燃劑共同使用，利用協效作用達到良好的阻燃效果[15-16]。

毛小軍等[17]通過熔融共混法將三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)與PLA共混，制備出PLA/MPP阻燃復合材料。通過實驗測試發現，隨著MPP含量的增加，PLA/MPP阻燃復合材料的熱穩定性不斷提升，表明在PLA中添加MPP可以顯著增強PLA基體的阻燃性能，當添加質量分數為25%的MPP時，復合材料的LOI升至27.4%，垂直燃燒等級達到UL94 V-2級。

李琳珊等[18]利用三嗪、六氯環三磷腈合成出了一種新型阻燃劑，然后將其與APP按照一定比例進行復配，研究了復配阻燃劑添加量對PLA材料阻燃性能的影響。結果表明，添加復配阻燃劑后阻燃效果良好，將復配阻燃劑的質量分數減少至16%時，PLA復合材料的LOI仍高達32.2%，與純PLA材料的LOI相比明顯提高，并且垂直燃燒等級可以達到UL94 V-2 級別。同時，熱釋放速率峰值，總熱釋放量，平均質量損失速率等全部顯著下降，表明制備的復配阻燃劑可以顯著提高PLA的阻燃性能。

齊家鵬等[19]采用一鍋法，以三聚氯氰、乙二胺、嗎啡啉為原料，合成了新型三嗪類大分子成炭劑(CFA-m)，然后將CFA-m和次磷酸鋁(AHP)進行復配得到復配阻燃劑，用于PLA的阻燃改性。結果表明，復配阻燃劑CFA-m/AHP 對PLA的阻燃效果良好。當CFA-m/AHP的質量比為3∶1，總添加質量分數為20%時，阻燃改性PLA材料的LOI達到了32%，垂直燃燒成功通過了UL94 V-0 級。通過研究表明，CFA-m和AHP存在良好的協同阻燃作用，阻燃材料具有較高的熱穩定性和較好的成炭性能。

Liao等[20]以1，3-二氨基苯甲酸丙酯、二氯磷酸苯酯為原料，合成出線型磷-氮協效阻燃劑(PNFR)，用于阻燃改性PLA，通過實驗討論了阻燃劑PNFR對PLA阻燃性能、熱性能等的影響。結果表明，添加PNFR質量分數至5%時，PLA/PNFR復合材料的LOI增加至33%，燃燒等級達到UL94 V-0級，熱釋放速率峰值下降到了258.4 kW/m2，總熱釋放量下降至11.1 MJ/m2。這是因為PNFR 中的酯鍵、磷-氮以及苯環結構導致PLA/PNFR復合樹脂兩相之間產生了較強的相互作用，此外，PNFR優異的自由基捕捉作用和催化成炭作用使PLA/PNFR復合樹脂材料的阻燃性能有了大幅提升。

Chen等[21]以六氯環三磷腈(HCCP)、三聚氯和胺類化合物(乙二胺、苯胺或對苯二胺)為原料，合成了三種末端基團不同的磷腈-三嗪雙基團阻燃添加劑(分別簡稱為A1，A2，A3)。然后將它們和APP分別用于PLA的阻燃改性。通過LOI測試、垂直燃燒測試等一系列測試手段，研究了PLA復合材料的阻燃性能和阻燃機理。結果表明，PLA/A1/APP阻燃性能最好，LOI值最高，可達到34.3%，阻燃等級達到UL94 V-0級。同時，其最大熱釋放速率峰值、總熱釋放、總煙釋放量均有顯著降低。研究發現，這種顯著的阻燃性是由氣相中PO2·自由基的猝滅作用和惰性氣體的稀釋作用，以及凝聚相中的阻隔保護作用和炭化作用產生的。

3 硅系阻燃劑

硅系阻燃劑是含有硅元素的無鹵環保型阻燃的材料，不僅可以改善材料的阻燃性能，還可改善材料的力學性能、加工性能以及耐熱性能等?；诠柘底枞紕┑谋姸鄡烖c，其成為了目前研究的熱點[22]。研究表明，硅系阻燃劑可以在凝聚相中延緩甚至中斷材料的熱分解，從而達到良好的阻燃效果[23]。硅系阻燃劑產煙量低、安全性高，但單獨使用時阻燃效果不佳，一定程度上限制了硅系阻燃劑在阻燃PLA中的應用?？蓪⒐柘底枞紕┡c其他阻燃劑復配進行協效阻燃，所以開發硅系阻燃劑的高效協同阻燃體系具有非常廣闊的發展前景[24]。

孟鑫等[25]使用硅烷偶聯劑，將氨基基團鍵合在介孔硅分子篩SBA-15上進行表面阻燃改性，制備得到NH2-SBA-15。實驗結果表明，介孔硅分子篩SBA-15與PLA在熔融過程中可發生擴鏈反應，改性的阻燃PLA復合材料具有明顯的自阻燃作用，與純PLA相比，燃燒時熱釋放速率、一氧化碳釋放速率等指標均有明顯下降，證明阻燃劑NH2-SBA-15具有較好的自阻燃作用。

梁娟等[26]利用熔融共混法，以聚氨基環氧基硅氧烷(PSQ)為阻燃劑，和PLA熔融，成功合成了擴鏈PLA。研究了引入亞磷酸酯基團的聚氨基環氧基硅氧烷(PPSQ)和單純添加PSQ對PLA阻燃性能的不同影響，并且研究了PPSQ在阻燃PLA中的阻燃機理。結果表明，相比于單純添加PSQ，在PLA中添加PPSQ 可以明顯提高PLA 的分子量和復合黏度，具有更好的擴鏈作用，與添加PSQ相比，添加PPSQ的阻燃效果更好，這是因為在PSQ中引入亞磷酸酯基團，使得PLA/PPSQ復合材料在燃燒時，硅元素可以向炭層表面遷移，形成的富含碳化硅和氧化硅的致密炭層更多，可有效隔熱隔氧，進而提升阻燃能力。

曹宏偉等[27]對廢棄絕緣子硅橡膠進行酸化、硅氫化等改性，然后與APP復配，用于PLA阻燃改性。通過熱失重、LOI等測試方法，對比了硅橡膠改性前后對PLA熱性能及阻燃性能的影響。結果表明，改性后硅橡膠的熱穩定性更高，經過阻燃改性后的PLA的LOI可達33%，并通過UL94 V-0級；熱釋放速率峰值和總熱釋放量分別達到187 kW/m2和36 mJ/m2，殘炭率為35.3%，表明和與未改性的硅橡膠相比，經阻燃改性后的PLA阻燃性能提高明顯。

Li等[28]研究了有機改性硅酸鹽蒙脫土(OMMT)膨脹型阻燃劑(IFR)對PLA/IFR復合材料的阻燃性能和熱穩定性的影響。通過LOI、垂直燃燒試驗、熱重分析、掃描電子顯微鏡等測試發現：膨脹型阻燃劑的質量分數為20%時，材料的LOI達到28.7%，阻燃等級為UL94 V-2級。在體系中加入OMMT，復合材料的阻燃性能進一步加強。OMMT質量分數為5%、IFR質量分數為15%時，復合材料的LOI可到到27.5%，燃燒等級為UL94 V-0級。表明OMMT與膨脹型阻燃劑產生量良好的協效作用，可顯著提高PLA材料的阻燃性能。

4 無機納米阻燃劑

無機納米阻燃劑因其特殊的尺寸特征，與普通無機粒子相比具備獨特優勢，為制備阻燃材料提供了新思路[29]。但無機納米粒子單獨作為阻燃劑使用時存在添加量大的缺點，實際應用中，通常將無機粒子和其它類型阻燃劑進行復配以提高阻燃效果[30]。

閆永欣[31]將納米粒子與IFR進行復配，采用協效阻燃的方法制備出氨基磺酸插層水滑石(SA-LDH)、磷鎢酸插層改性Mg-Al水滑石(PWA-LDH)、介孔二氧化硅負載磷鎢酸(PWA-SiO2)三種納米復合阻燃劑，用于PLA的阻燃改性，實驗結果表明，將制備出的阻燃劑用于PLA阻燃改性后，復合材料的熱穩定性和阻燃效果均有明顯改善，PWA-SiO2還具有良好的抑煙性，復合材料燃燒時可有效抑制發煙。

Zhang等[32]利用高性能催化劑磷酸鎢對納米材料鎂鋁水滑石化合物進行改性，制備出磷鎢酸插層鎂鋁水滑石化合物MgAl-LDH (PWA-LDH)，并與IFR進行熔融共混，制備出復合阻燃劑，用于對PLA阻燃改性。研究結果表明，IFR與PWA-LDH之間存在協同作用，可以有效提高PLA的阻燃性能。當IFR質量分數為18.0%，PWA-LDH質量分數為2.0%時，復合材料的阻燃等級為UL94 V-0級別，熱釋放熱率峰值與純PLA相比也有所降低，熱穩定性和成炭性都得到了提高。

Fan等[33]以1，2-氨基十二酸(ALA)改性的納米蒙脫土(MMT)、二癸基二甲基氯化銨(DDAC)作為插層劑，經反應成功制備出PLA/納米OMMT/麥秸纖維復合材料，對復合材料進行了熱性能和力學性能分析。結果表明，制備得到的復合材料的力學性能有明顯改善，特別是拉伸強度比未改性的前驅體提高了367%。同時熱穩定性也有明顯提高，熱釋放速率峰值為247.4 kW/m2，相比對照組下降了42.1%，說明OMMT具有明顯的抑煙作用，可以使復合材料的阻燃性能得到有效改善。

近年來新型納米阻燃劑碳納米管(CNTs)在PLA阻燃領域也有應用。Gu等[34]通過將10-羥基-9、10-二氫-9-氧雜-10-膦菲10氧化物(DOPO-OH)共價嵌至多壁碳納米管(MWCNT)的表面，制備得到DOPO官能化的MWCNT(MWCNT-DOPO-OH)，并通過熔融共混引入至次PLA/磷酸鋁(AHP)體系中，以提高PLA/AHP的阻燃性能。結果表明：MWCNT-DOPO-OH的加入可顯著提高PLA/AHP體系的阻燃性能，在PLA/AHP中加入質量分數為1%的MWCNTDOPO-OH，復合材料阻燃等級可達到UL94 V-0級，LOI值達到28.6%。并且添加MWCNT-DOPO-OH后可有效防止復合材料燃燒時的滴落現象。力學性能測試顯示，材料的力學性能得到有效改善，其拉伸強度和斷裂應變值均增加明顯。

5 IFR

IFR是一類無毒高效的綠色環保阻燃劑，IFR以磷、氮、碳三種元素為主要組分，由酸源、氣源和碳源三部分構成。目前，用于PLA阻燃改性的膨脹型阻燃體系中，酸源主要是APP；氣源主要有三聚氰胺(MA)、三嗪衍生物、尿素等；碳源有多羥基聚合物淀粉(ST)、木質素(LIG)、纖維素等[35]。IFR可以提高PLA的成炭量，有效降低燃燒熔滴現象。IFR阻燃PLA的阻燃機理為，PLA在燃燒時其表面的炭和泡沫會進行膨脹，產生多泡沫炭層，表面的多泡沫炭層阻礙下層材料燃燒。由于IFR具有良好的隔熱抑煙效果，近年來受到越來越多的關注[36]。

韓鵬宇[37]合成了一種三源一體化IFR——CD-nPAB，以β-環糊精(CD)和磷-氮系阻燃劑(PAB)為原料，采用熔融共混法制備了PLA/CD-nPAB復合材料，結果表明，在PLA中加入阻燃劑CD-nPAB，可以有效提高PLA材料的的熱穩定性，達到阻燃的效果，CD同時還起到了抑煙的作用。

邵娜等[38]也進行了利用IFR阻燃PLA的相關研究，具體做法是：分別以APP和馬來酸酐接枝淀粉(MA-g-St)作為IFR的酸源和碳源，以環氧大豆油基含磷(DE)作為增塑劑，制備出復合IFR對PLA進行阻燃改性。結果表明，在復合IFR阻燃過程中，以上三種組分通過協同作用，顯著提高了PLA復合材料的熱穩定性，改善了其阻燃性能。阻燃原理是：在熱解過程中阻燃劑形成了致密的炭層，并且釋放出不燃性氣體，起到阻燃的作用。當復合材料中PLA，MAg-St，APP 和DE的質量比為80∶10∶2.5∶7.5時，所得的PLA復合材料阻燃等級達到UL94V-0 級別，說明該復合IFR具有良好的阻燃性能。

李德福等[39]制備了具有優異阻燃性能的PLA材料。具體做法是：將植酸鈣和APP進行復配形成IFR后，將IFR加入到韌性PLA/不飽和聚酯共混物(TPLA)中，得到阻燃的PLA材料。實驗結果表明，加入IFR提高了TPLA的高溫殘炭量，對TPLA具有很好的阻燃效果。添加質量分數5%植酸鈣和10% APP后，TPLA阻燃等級可達UL94V-0級，LOI也達到了27%；與純PLA相比，改性后TPLA的峰值熱釋放速率和總熱釋放均有一定程度的下降。力學測試結果表明，阻燃TPLA具有優良的力學性能，與純PLA相比，缺口沖擊強度和斷裂伸長率均大幅上升。說明該IFR阻燃效果好，具有廣闊的應用前景。

楊文雪[40]合成了一種具有微孔結構的新型IFR——六(4-氨基苯氧基)環三磷腈-植酸(HACP-PA)，HACP-PA同時含酸源、氣源、碳源。將HACP-PA熔融共混，制備出PLA/HACP-PA復合材料，用于PLA阻燃改性。結果表明：在PLA中添加質量分數為5%的HACP-PA，PLA材料阻燃等級可達UL94 V—0 級，并且LOI 值提高至24.2%。與未添加HACP-PA的PLA對比，添加HACP-PA后可以顯著降低PLA 復合材料的總熱釋放量和熱釋放速率峰值。此外，總煙產量也降低明顯，實驗結果表明，HACP-PA 是一種性能良好的阻燃抑煙劑。通過掃描電子顯微鏡觀察殘炭的微觀結構，發現HACP-PA/PLA復合材料具有高效的阻燃性能，原因是HACP-PA所具有的多孔納米片結構和良好的催化碳化能力，可促進形成高質量炭層，從而抑制可燃性揮發物的釋放。

Maqsood等[41]將天然淀粉經過硼酸鈉氧化后得到氧化淀粉(OS)，作為碳源，以APP作酸源，再與PLA熔融共混，在雙螺桿擠出機上制備得到PLA/OS/APP復合材料，研究了IFR對PLA材料的阻燃效果。結果顯示,當OS質量分數為7%時，熱釋放速率峰值和總熱釋放量較純PLA均有明顯降低。與純PLA相比分別降低52%和29%，表明IFR的加入可以提高PLA阻燃性能。

6 生物質阻燃劑

近幾年，隨著人們環保意識的日益提高，人們開始逐漸將研究方向轉移到利用生物質阻燃劑來改善PLA的阻燃性能。常見的生物質阻燃劑包括淀粉、纖維素、環糊精等。生物質阻燃劑因含大量活性羥基，加入PLA后在燃燒時交聯成炭，形成多孔炭層，從而達到阻燃的目的。但生物質材料單獨使用同樣存在添加量大、相容性差等問題，因此對生物質材料進行改性具有重大意義[42-43]。

黃曉芳等[44]采用五氧化二磷、甲磺酸、MA對生物質阻燃劑殼聚糖進行改性，成功制備出了改性殼聚糖(MPCS)，然后將MPCS和三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)復配，形成IFR。通過熔融共混法將IFR，α-磷酸鋯和PLA進行共混，得到阻燃PLA復合材料。結果表明，在復合材料中添加質量分數為3%的α-ZrP和質量分數為22%的IFR時，PLA復合材料的阻燃性能有較大提升，達到UL94V-0級，并解決了熔融滴落問題。

查玉瑩[45]將PLA、磷酸鹽酯化改性的木薯淀粉(P-St)，與三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)，APP復合阻燃劑體系MPAAPP (M-IFR)，以及三嗪成碳發泡劑(CFA)，APP復合阻燃劑體系CFA-APP (C-IFR)共混制備阻燃淀粉/聚乳酸(PLA/IFR-P-St)復合材料。實驗結果表明，淀粉經磷酸化改性后結晶度降低，熱塑性增強，有效增強了P-St的粘合力，使之和PLA更好粘合。阻燃劑C-IFR，M-IFR的添加量對P-St/PLA復合材料的力學性能影響較小。添加P-St及C-IFR，M-IFR均可以提高PLA復合材料的阻燃性能，研究還表明木薯淀粉(P-St)與阻燃劑具有阻燃協同效應。

岑鑫浩等[46]采用溶液共混法以殼聚糖、沸石咪唑類骨架材ZIF-8負載氧化石墨烯(ZG)為阻燃劑，制備出PLA復合薄膜，研究了添加劑在PLA基體中的分散情況以及對材料阻燃性能、力學性能的影響。結果表明，ZG可改善殼聚糖和PLA基體的相容性；在體系中加入殼聚糖和ZG可改善材料的力學性能，提高PLA材料的阻燃能力。

潘宏宇等[47]采用磷系阻燃劑二乙基次膦酸鋁(AlPi)和淀粉進行復配，形成協效阻燃劑對PLA進行阻燃改性，阻燃效果良好。結果表明，當二乙基次膦酸鋁與淀粉質量比為1∶3、阻燃劑質量分數為20%時，復合材料垂直燃燒測試可以達到UL94 V-0等級，LOI也有大幅提高，達到25.2%。

黎航[48]等將OMMT作為協效劑，與IFR進行熔融共混，得到一種協效阻燃劑，其中IFR通過植酸改性殼聚糖(PAMC)與MPP復配得到。結果表明：與未添加阻燃劑的純PLA 相比，添加質量分數為25%的PAMC/MPP，PLA復合材料的阻燃性能和熱穩定性能均有改善，繼續添加少量協效劑OMMT后，阻燃性能提升更加明顯，熱穩定性進一步提高。證明了OMMT與PAMC/MPP在PLA復合材料中存在較好的阻燃協同效應，可有效改善PLA 復合材料的阻燃性能。

7 結語

PLA的阻燃改性是目前PLA領域的研究熱點之一，并且隨著PLA的廣泛應用，對其阻燃研究將會得到更多關注，添加阻燃劑是提高PLA阻燃性能的有效方法，目前對PLA阻燃改性有了深入的研究。PLA今后的阻燃發展趨勢可能包括如下幾個方面：

(1)復合阻燃。采用多種阻燃劑復合，利用不同阻燃劑的協同效應可以提高阻燃效果。

(2)反應型阻燃。目前對于反應型阻燃研究較少，大多采取添加型阻燃的方式，反應型阻燃具有較大的研究空間。

(3)納米粒子阻燃。納米粒子阻燃劑不僅可改善材料的阻燃性能，對改善力學性能也有很大幫助。PLA阻燃改性今后將朝著阻燃高效化、綠色環保的趨勢進行發展。