在不同配比下，单宁酸和聚乙烯醇的阻燃性能是如何相互影响的？

林墩墩

文| 晓山青
编辑| 晓山青

●—≺ 单宁酸的碳性能 ≻—●
聚合物材料广泛地应用在生活的各个领域中，但是由于其固有的易燃性，在使用时必须对其进行阳燃处理，来减少火灾中的财产损失。
但是传统的含卤阻燃剂因其高毒性、致癌性、环境持久性和生物体内累积性等因素，已被大多数国家和地区禁用吧。
为满足环境安全和可持续性发展的需求，利用自然界丰富的可再生日安全无毒的天然化合物及其衍生物作为阻燃材料组分是目前聚合物阻燃的新兴研究热点。

单宁酸(Tanni℃ a℃id，TA，分子式℃H，0，摩尔质量1701.2 g/mol，含碳质量分数高达53.6%)是植物中提炼的一种丰富的天然多酚，中国天然五倍子葡萄皮和葡萄籽以及漆树叶等均富含TA。
TA具有广泛的化学通用性，包括：高附着力、高成炭性、良好的清除自由基能力以及能与金属离子形成络合层等川。
但是TA本身的熔点只有218 ℃，且本身的耐热性较差，故需要与其它材料复配使用。
聚乙烯醇(Polv vinvlal℃oholPVA)是在主链中仅含有碳原子的唯一一种可生物降解的聚合物2同时聚乙烯醇由于其生物相容性、优异的成膜性、亲水性和易于交联和结晶”而被广泛应用于各个领域中。

TA的分子结构含1个葡萄糖核与5个3，4，5-三基苯甲(gallovl)共价连接。
多齿树枝状的gallovl与聚合物链的端基能充分有效地形成氢键，由于PVA分子主链上存在着大量的基官能团，所以具有多氨键位点的TA能与PVA形成氢键而充分有效地互相交联形成网络结构!
单宁酸本身具有较好的成炭性能。因此，本文将TA和PVA复合，通过采用模压成型的方法制备了TA-PVA共混物，研究了不同配比的TA和PVA对TA-PVA共混物的阻燃性能的影响。

●—≺ 燃烧测试 ≻—●
称取PVA(质量分数5%)置于装有去离子水的烧杯中，放入85℃油浴锅中恒温搅拌溶解成PVA溶液；再称取TA(5%置于装有去离子水的烧杯中，超声分散均匀，然后将超声分散均匀的TA溶液沿杯壁缓慢倒入PVA溶液中形成TA-PVA沉淀，待混合完成后，将得到的TA-PVA沉淀置于真空烘箱中进行干燥处理。
将干燥后的TA-PVA沉淀置于模具中，再将模具置于平板硫化机中，平板硫化机上下温度设置为100℃，在10 MPa压力下，热压 10 min，冷压5 min成型，然后将样品放置真空干燥箱干燥至恒重后得到TA-PVA共混物样品。

按照上述步骤制备得到4种不同添加配比的TA-PVA共混物(n(TA)：n(PVA)=1：92、1：46、1：23 及1：11.5)，其中1：92及1：11.5分别对应PVA过量及TA过量。
称取5~10 mg样品置于干净的塌中，在SDT O600型热重分析仪中，N，气氛下，设置升温速率为10℃/min，由30℃升温至600 ℃进行测试。
称取5~10 mg样品置于干净的中，在差示扫描量热仪中N，气氛下，设置升温速率为10℃/min，由0℃升温至250℃进行测试。

根据GB/T 2406.2-2009测试标准，样条规格为130 mmx6.5 mmx3 mm，一组10个样品，通过氧指数仪测得样品的LOI值。判定标准为：易燃材料(LOI