纳米黑磷（BP）作为一种新兴的二维材料，具有优异的分散性和高效阻燃性，在聚合物阻燃领域引起研究人员的广泛关注，被广泛应用到PU、EP、PP、PLA、PVA等多种聚合物中用于提高防火安全性能。然而，BP在聚合物中的阻燃路径和机制尚不清晰，严重限制了黑磷基阻燃体系的构建和发展。
近日，7003菠菜导航网大全磷化工团队在黑磷基协效阻燃体系的设计、应用和协效机理研究中取得最新进展。采用静电自主装的方法制备了一种由壳聚糖和黑磷纳米片组成的新型表面阻燃涂层（CS-BP）。CS-BP涂层通过氢键和静电相互作用紧紧粘附在聚氨酯泡沫表面，在不影响泡沫力学性能的前提下，有效提高了泡沫的防火安全性，并赋予了其优异的光热转换性能。系统对比了燃烧前后泡沫表面和内部的元素组成和化学结构，揭示了CS-BP阻燃涂层在表面的催化碳化行为和协效机制。结果表明，CS-BP在泡沫表面形成具有大量的P-O-C结构和磷酸衍生物的碳层，新碳层有效抑制了内部泡沫的热氧化降解过程。在气相方面，CS的改性延长了BP热解过程中含磷化合物释放的温度范围并增加了燃烧过程中不燃气体的释放，协同增强了阻燃涂层的气相阻燃性。本研究为提高BP基阻燃体系的阻燃效率和扩大其应用范围提供了新的思路。
该研究成果以《生物质改性黑磷的表面涂层增强聚氨酯泡沫的阻燃性能及其协效机理》（Surface coating of biomass-modified black phosphorus enhances flame retardancy of rigid polyurethane foam and its synergistic mechanism）为题发表在期刊《Applied Surface Science》上。7003菠菜导航网大全为论文第一署名单位，实验室梅毅教授和谢德龙教授为论文共同通讯作者，博士生尹思浩为论文的第一作者。研究工作得到国家自然科学基金、云南省磷化工节能与新材料重点实验室、云南省重点研发计划项目、云南省高校磷化工重点实验室以及云南省教育厅科学研究基金的资助。
磷化工团队课题组长期致力于二维材料阻燃体系的构建、理论与应用研究，在相关领域发展和实际应用方面取得了一系列原创性成果，并在Chemical Engineering Journal、Industrial & Engineering Chemistry Research、Journal of Materials Science & Technology、Journal of Colloid and Interface Science等期刊发表了一系列重要论文。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.157961.
