8月21日消息,欧洲涂料媒体European Coatings报道,研究人员开发出一种基于荧光聚磷酸铵的杂化材料,为环氧复合材料同时带来热致变色早期预警功能、高阻燃性和更优的力学性能,相关成果发表于《Progress in Organic Coatings》(DOI: 10.1016/j.porgcoat.2026.110247)。环氧树脂作为结构聚合物广泛用于胶粘剂、涂料、土木建筑、电气绝缘和航空航天领域,但其高可燃性以及阻燃改性后力学性能下降,一直是行业长期存在的两难问题。
研究团队将喹啉锌配合物(ZnQ2)组装到聚磷酸铵(APP)表面,制得荧光阻燃杂化物APP@ZnQ2,再将其掺入环氧固化体系制成多功能复合材料。实验显示,当温度超过160°C时,复合材料特征性的黄绿色荧光发生明显变化,提供了升温预警的热致变色信号;这意味着材料在火灾发生前即可发出可视警示,为涂层、胶粘剂等应用增加了一道主动安全屏障。
在阻燃性能方面,添加6 wt.% APP@ZnQ2的环氧复合材料极限氧指数(LOI)达到29.6%,并在垂直燃烧测试中达到最高V-0等级;与纯环氧参照样相比,其峰值热释放率(PHRR)、总热释放量(THR)和总烟释放量(TSP)分别降低72%、67%和72%,整体消防安全性能显著改善。
在力学层面,APP@ZnQ2与环氧基体的相容性改善支撑了复合材料的机械表现:拉伸强度与纯树脂相当,而抗冲击强度超过纯环氧。报道指出,这一策略把有效阻燃、火灾早期预警功能和机械稳健性整合进同一环氧体系,为防火涂料、结构胶粘剂等对保护与危险探测均有要求的应用场景提供了直接的解决方案;同期该领域还有MXene纳米杂化物增强环氧、碳量子点涂层裂纹探测等路线,多功能一体化正成为阻燃材料研发的主流方向。
(来源:European Coatings)