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全生物基植酸-碱性氨基酸盐阻燃聚丙烯( Fully Bio-Based Phytic Acid–Basic Amino Acid Salt for Flame-Retardant Polypropylene )
S He YY Gao ZY Zhao SC Huang YZ Wang polypropylene flame retardant biobased amino acid phytic acid
植酸和氨基酸属于生物质能物质，在自然界中有着广泛的来源。本研究以精氨酸、赖氨酸和组氨酸三种碱性氨基酸为原料,通过成盐反应制备了不同生物基植酸-碱性氨基酸盐(PaArg、PaLys和PaHis）。PaArg、PaLys和PaHis加入聚丙烯(PP)后,PaArg对PP的阻燃效果优于PaLys和PaHis。当PaArg质量分数为22%时,功能性聚丙烯的极限氧指数为26.0%,垂直燃烧试验中其UL-94等级达到DV-0。在火灾危险性试验中，PaLys比PaArg和PaHis降低PP燃烧过程中的火灾危险性的效率更高。PP的放热速率峰值比PP降低了70.7%,火生长速率降低了86.9%。对PaArg阻燃机理的分析表明,PaArg在UL-94和LOI试验中具有优异的阻燃性能,主要是PaArg的成炭率高和残渣质量好；PaLys的形成炭层强度高、不可燃气体的稀释作用和不完全的燃烧作用使PaLys在降低PP的火灾危险性方面具有优越的效果。本工作证实了基于精确分子设计的全生物基植酸碱性氨基酸盐可以赋予聚丙烯在不同燃烧场景下的防火安全性。
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