阻燃劑在降低易燃有機(jī)高分子材料火災(zāi)風(fēng)險方面至關(guān)重要，廣泛應(yīng)用于電子電器、家居裝飾、交通運輸、航天航空等領(lǐng)域。然而，現(xiàn)有阻燃體系通常無法兼顧服役期間的長效耐久性、阻燃普適性以及廢棄后的可化學(xué)回收性，其難以與基材分離使得廢棄阻燃高分子材料難以高效回收利用，導(dǎo)致資源浪費和環(huán)境問題。因此，亟需研發(fā)兼具高阻燃效率、環(huán)境耐受性和可化學(xué)回收循環(huán)的阻燃劑，以滿足阻燃高分子材料對可持續(xù)發(fā)展的迫切需求。
近日，四川大學(xué)王玉忠院士/趙海波教授團(tuán)隊基于可逆界面互鎖策略構(gòu)建了一種具有高阻燃普適性、長效耐久性且可反復(fù)化學(xué)循環(huán)的微米籠狀阻燃劑。利用含磷酸與過渡金屬間多重高度協(xié)同的相互作用驅(qū)動納米片宏觀自組裝，形成具有鋸齒狀多孔表面結(jié)構(gòu)的籠狀粒子（PM），其可通過pH刺激組裝網(wǎng)絡(luò)的可逆失穩(wěn)和動態(tài)重構(gòu)，實現(xiàn)從高分子基體中的高效分離、再生和循環(huán)利用，而完整保留的高分子基體則可通過傳統(tǒng)的化學(xué)回收方法進(jìn)行回收利用，從而避免阻燃劑存在對其化學(xué)降解效率、回收產(chǎn)物純度和再生材料性能的負(fù)面影響（圖1）。與現(xiàn)有的可回收阻燃體系不同，通過化學(xué)回收可以獲得初始原料單體（含磷酸與過渡金屬離子），其可通過化學(xué)重構(gòu)以適應(yīng)其它不同領(lǐng)域的差異化應(yīng)用需求。此外，PM鋸齒狀的表面結(jié)構(gòu)提供了額外的孔隙和接觸面積，高分子基體向內(nèi)滲透并與其形成緊密的界面互鎖，賦予其苛刻環(huán)境下的長效耐久性，適用于多種熱塑/熱固性高分子材料（如聚氨酯、聚碳酸脂、環(huán)氧樹脂等）火安全性的大幅提高。
圖3 PM對不同高分子基材的耐久阻燃性能
原文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/mh/d4mh00116h
