聚乳酸(PLA)是一种可再生的环境友好型聚酯,具有良好的力学性能、生物降解性和生物相容性,有望减少传统石油基材料造成的环境污染。由于PLA材料极易燃烧,限制了其在某些领域的应用,因此对PLA进行阻燃改性具有重要的意义和应用价值。本文采用六氯环三磷腈(HCCP)和4,4’-二氨基二苯基醚(ODA)合成一种具有磷腈(-P=N-)和苯环单元的HCCP衍生物(PZM)。将PZM和常见的膨胀型阻燃剂聚磷酸铵(APP)复配,考察不同配比的阻燃体系对PLA热稳定性、阻燃性能和结晶性能的影响,并探讨了其阻燃机理。主要工作如下:(1)合成了一种含氮磷的阻燃剂PZM,采用FTIR,XRD,XPS和TGA对PZM的分子结构和热稳定性进行表征,结果表明PZM合成成功,且具有良好的热稳定性,在700℃的残炭率为72.4%。(2)利用LOI,UL-94,TGA测试PLA阻燃复合材料的燃烧性能和热稳定性。测试结果表明,PZM和APP的引入均使PLA的初始降解温度和最大降解温度降低,在600℃的残炭率增加。APP/PZM阻燃体系的添加量为15wt%时,PLA阻燃复合材料UL-94测试均达到V-0级,熔滴现象得到缓解,其中PLA/10wt%APP/10wt%PZM(PLA-9)的LOI值从纯PLA的20%提高到28.2%。(3)CONE结果表明,PLA阻燃复合材料的PHRR、THR、TSR和avEHC均降低,其中PLA-7的阻燃效果最佳,与纯PLA相比,PHRR降低27.2%,THR降低33.6%,TSR降低83.6%,av EHC降低16.9%。通过SEM观察炭层微观形貌发现,由于APP和PZM的协同作用,使得PLA阻燃复合物的炭层更加致密、连续,起到隔热、隔氧、抑烟、防滴的作用。(4)TG-FTIR测试结果表明,PLA/APP/PZM体系阻燃机理主要为凝固相阻燃。(5)DSC测试结果表明,PZM的添加提高了PLA结晶速率,缩短了结晶时间。