「1」基于化学与物理途径调控的低热释放高分子材料研究进展
余荣华，刘杰，唐涛
中国科学院长春应用化学研究所 高分子物理与化学国家重点实验室, 吉林 长春 130022
DOI：10.7502/j.issn.1674-3962.202312008
摘要：高分子材料在生活中广泛应用，但其大部分由碳氢元素组成且易燃,具有潜在的火灾危险性。降低高分子材料燃烧热释放是提高其火安全性的关键。高分子材料在高温下产生的可挥发热解产物扩散到气相并和氧气发生燃烧反应是放热的根本原因。因此，控制可挥发热解产物的生成量与扩散速度以及在气相中的燃烧反应是降低高分子材料燃烧热释放的基本方法。介绍了作者团队基于化学与物理途径降低高分子材料燃烧热释放的研究进展，主要包括以下3种途径：① 调控聚合物碳化反应，将降解产物尽可能固定在凝聚相区域，减少可燃挥发组分的释放；② 采用不同策略对炭层结构进行优化，增强阻隔作用，抑制可燃组分的传质和传热；③ 抑制气相燃烧反应，降低燃烧效率。通过探索聚合物结构、残炭炭层结构与热释放之间的内在关系，提出了热分解机理和高质量炭层形成机制，为低热释放高分子材料的设计与开发提供新思路。
基于材料基因组方法的可加工高火安全性聚碳酸酯的设计概述(a)[17] ；含芳香亚胺的不同双酚型环氧树脂及其热释放性能 (b)[18]
环氧树脂中AMP 和ADP 协同阻燃机理(a)[45] ; DOPO-AI 的化学结构(b)[47] ; PP-BPT 和PP-BPE 聚合物阻燃机理(c)[17]
引用格式：余荣华，刘杰，唐涛. 基于化学与物理途径调控的低热释放高分子材料研究进展[J]. 中国材料进展, 2024, 43（8）：673-681.
YU R H, LIU J, TANG T. Research Progress of Polymer Materials with Low Heat-Release Modulated via Chemical and Physical Routes[J]. Materials China, 2024, 43（8）：673-681.
「2」降低高分子材料热释放的方法
王紫霓，赵海波，刘博文
四川大学化学学院 环保型高分子材料国家地方联合工程实验室 教育部环境与火安全高分子材料协同创新
中心 环境友好高分子材料教育部工程研究中心，四川 成都 610064
DOI：10.7502/j.issn.1674-3962.202405013
摘要：与金属材料和无机非金属材料并列为三大类材料之一的有机高分子材料，广泛应用于国民经济和国防建设的各个领域。由于其有机化学结构，大多数高分子材料都具有易燃性，易被引燃导致火灾事故，危害人们的生命健康和财产安全。评价高分子材料阻燃性更多地是着眼于是否难点燃、易自熄等，而材料一旦被点燃，材料的热释放特性则是直接决定燃烧会否发展为火灾的重要因素。降低高分子材料燃烧时的热释放，可以延缓材料达到轰燃的时间，避免火灾，或在火灾发生前为人员逃生争取更多的时间。重点介绍了降低高分子材料热释放的阻燃方法，其中包括“三源一体”膨胀炭化阻燃、有机/无机纳米复合材料阻隔层阻燃、磷系阻燃、高温自交联/重排炭化阻燃等方法，进一步对该领域面临的挑战和未来发展趋势进行了深入分析。
离聚物SHPPP(a)、DHPPO-Na(b)和DHPPO-K(c)的化学结构式; PET 和PETI 的HRR 曲线(d), PET、PETI5 和PETI10 在空气中0. 16 Hz 固定频率下复数粘度与温度的关系(e), PETI 的离子聚集和炭化示意图(f)[62] ; PET-co-PBM 的结构(其中n 表示每100 mol DMT 的PBM 的物质的量份数(PBM: DMT=n: 100), 而不是嵌段长度或重复单元)(g), 基于π-π 堆积和氢键形成物理交联的示意图(h), PET 和PET-co-PBM20 的HRR 曲线(i)[63]
高温自交联/ 重排本征炭化阻燃机理示意图(a)[64] ; 部分典型自交联单体PEPE、PEPN 和DPDPI 的化学结构式(b)
引用格式：王紫霓，赵海波，刘博文. 降低高分子材料热释放的方法[J]. 中国材料进展, 2024, 43（8）：682-696.
WANG Z N, ZHAO H B, LIU B W. Methods for Reducing Heat Release of Polymeric Materials[J]. Materials China, 2024, 43（8）：682-696.
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