安徽建筑大学材化学院功能高分子团队在聚氨酯阻燃材料领域取得进展

近日，针对软质聚氨酯泡沫的阻燃和抑烟减毒方面的研究，安徽建筑大学材料与化学工程学院功能高分子研究团队张佳燕老师与四川大学王玉忠院士团队合作，通过金属-多酚络合物杂化自组装和一步絮凝涂覆策略相结合，制备了一种完整的杂化纳米纤维（SEP@TAC）涂覆的柔性聚氨酯泡沫（FPUF）。该泡沫具有优异的阻燃性、抑烟性、低毒性和机械性能。相关研究以“Combination of metal-polyphenol hybrid interfacialengineering and flocculation assembly strategy to boost the fire retardancy and smoke/toxicity suppression of polyurethane foam”为题，发表在国际高分子材料老化研究领域权威1区Top期刊《Polymer Degradation and Stability》上。青年教师张佳燕博士为论文第一作者和通讯作者，四川大学教师曾富容博士为共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金（22175123, 52303061）等项目的资助。

柔性聚氨酯泡沫塑料（FPUF）由于其重量轻、回弹性好，主要用于汽车座垫、家具座垫、电子设备的包装，但其极易被点燃，着火时热释放速率高且释放的大量烟雾和氰化氢、一氧化碳等有毒气体，它们是火灾中最致命的杀手，造成约80%的死亡，严重威胁着人们的生命财产安全和环境安全。然而，传统的阻燃方法效率低下，并且会破坏泡沫的力学性能，开发高效抑制烟热和有毒气体的环保型聚氨酯涂料是一项迫切而艰巨的任务。

面对这一困境，本研究通过金属-多酚络合物杂化自组装和一步絮凝涂覆策略相结合，制备了一种完整的杂化纳米纤维（SEP@TAC）涂覆的柔性聚氨酯泡沫（FPUF），该泡沫具有优异的阻燃性、抑烟性、低毒性和机械性能。在多重相互作用的驱动下，纳米级单宁-铁沿着海泡石纳米纤维有序组装，形成狼牙棒状的杂化棒，并以预定的质量絮凝在基材上。SEP@TAC 的自由基清除、气体稀释、催化转化和物理阻隔效应协同降低了热释放速率（-69.9%）、烟密度（-93.9%）和毒性产生，同时保持了相当的机械弹性并提高了强度。这项工作解决了易燃材料中的烟雾毒性问题，并为开发新型功能性混合阻燃材料提供了新思路。