生物启发式分层界面工程：迈向高效阻燃与抑烟环氧复合材料

《Journal of Applied Polymer Science》：Bioinspired Hierarchical Interface Engineering: Towards High-Efficiency Flame-Retardant and Smoke-Suppressing Epoxy Composites

本研究以环氧树脂为基体，通过模拟贻贝粘附蛋白特性，成功制备出新型复合阻燃剂ADCM。该阻燃剂由聚多巴胺包覆的氢氧化铝与预合成Co-MOF接枝复合而成，添加15wt%至环氧树脂中后，显著降低燃烧峰值放热率42.5%，烟密度峰值减少40%，总烟量减少34.4%，极限氧指数提升至32.8%，并达到UL-94 V-1级阻燃标准，为多功能材料表面改性提供了新思路。

　　

摘要

当前全球发展趋势越来越重视绿色倡议和环境保护。由于环氧树脂（EP）具有易燃性和高烟雾排放的特点，其在各个领域的应用一直受到限制。因此，通过清洁无毒的方法提高EP的阻燃性能既至关重要又十分紧迫。借鉴贻贝的天然特性，研究人员开发了一种新型阻燃剂（ADCM）：首先用多巴胺对氢氧化铝进行涂层处理，然后在表面接枝预先合成的Co-MOF（由2-甲基咪唑和六水合硝酸钴制成）。随后将这种阻燃剂添加到EP中。研究结果表明，添加15%的ADCM显著提升了EP复合材料的阻燃性和抑烟性能。具体表现为：峰值热释放率（pHRR）降低了42.5%，峰值烟雾产生率（pSPR）降低了40%，总烟雾产生量（TSP）减少了34.4%，LOI值提高了32.8%，并且UL-94阻燃等级达到了V-1级别。ADCM的制备为多功能材料开发中的表面改性工程提供了新的思路和有效策略。

声明

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利益冲突

作者声明没有利益冲突。