含三嗪结构的耐高温本征阻燃聚芳醚涂层的分子设计及其海洋防腐应用

（编辑推荐）本研究创新性地将刚性苯基-s-三嗪结构引入聚芳醚骨架，开发出兼具550°C热稳定性（Td）、UL-94 V-0级自熄性和1200小时盐雾防护的聚联苯醚三嗪腈（PBTNs）涂层，通过氰基三聚化构建致密交联网络（|Z|0.01Hz≈109Ω·cm2），突破传统材料在海洋极端环境中的热-电化学协同失效难题。

　　

Highlight

这项研究通过精确调控刚性苯基-s-三嗪环和界面氰基的分子编排，开创性地开发出聚联苯醚三嗪腈（PBTNs），从根本上解决了极端热稳定性与电化学屏障效能之间的历史性矛盾。验证的多功能协同效应包括：在氮气氛围下550°C以上的热分解阈值仍保持结构完整性的共振稳定化（resonance-stabilized）热耗散机制，以及通过UL-94 V-0认证的本征（intrinsic）自熄特性。

分子结构验证

通过多模态表征技术确认了苯基-s-三嗪基元在聚芳醚骨架中的成功嵌入。傅里叶变换红外光谱（FTIR）显示特征振动峰：2229 cm^-1（C≡N伸缩）、1590-1510 cm^-1（三嗪环骨架振动）和1206 cm^-1（芳醚键），而核磁共振氢谱（¹H NMR）中7.8-8.3 ppm的质子信号证实了三嗪环的存在。

结论

该分子设计通过共价交联网络和立体位阻效应，使涂层在35 wt% NaOH和10 wt% H₃PO₄中保持30天稳定性，为海洋工程高温防护涂层建立了新范式（paradigm），显著提升船舶推进系统等海事基础设施的运营耐久性。