（研究者：厦门大学阻燃材料福建省重点实验室戴李宗团队）
厦门大学阻燃材料福建省重点实验室的戴李宗研究团队近期报道了一项关于高效环氧树脂（EP）阻燃剂的研究。该研究发现，通过将银纳米颗粒（Ag）与埃洛石纳米管（HNT）和聚磷腈（PZE）相结合，形成一种新型的纳米杂化阻燃材料（Ag@HNT@PZE），能够显著提高环氧树脂的防火性能。Ag@HNT@PZE不仅降低了EP的燃烧速率，还减少了烟雾毒性，其有效性通过极限氧指数（LOI）、UL-94等级和锥形量热仪测试结果得到了验证。
环氧树脂因其优异的机械性能和电气绝缘性被广泛应用于建筑、运输、电子设备等领域。然而，EP易燃且在燃烧过程中会释放有毒气体，严重限制了其应用。该研究通过两步反应制备了Ag@HNT@PZE纳米杂化材料。首先，在埃洛石纳米管内部原位生长银纳米颗粒，然后在其表面进行聚磷腈的交联聚合。再将制备好的纳米材料分散到环氧树脂基体中，制备出一系列EP复合材料。通过TEM、FTIR、XPS、TGA、锥形量热仪等表征方法，对EP复合材料的结构、热稳定性和阻燃性能进行了全面表征。
图1.目标产物Ag@HNT@PZE的两步合成路线示意图。
具有新型点-核-壳结构的目标产物Ag@HNT@PZE的合成如图1所示，其中点、核和壳分别代表Ag纳米颗粒、HNT和PZE。在这个合成路线中，银纳米粒子在HNT内腔中原位生长，然后在HNT外表面生成聚磷腈。银离子和其他组分通过强烈的毛细管压力快速加载到湿粘土纳米管的内部。
LOI值提高至33.6±0.72%，达到了UL-94 V-0级别。 复合材料的热释放速率峰值（pHRR）降低了34.2%。
具有更高的石墨化炭层比例，进一步证明了其优异的阻燃性能。
综上，该研究团队开发出一种基于银纳米颗粒和埃洛石纳米管的杂化阻燃材料，通过提高材料的界面相互作用和分散性，实现了对环氧树脂的高效阻燃改性。此项研究不仅为环氧树脂的阻燃改性提供了新的策略，还体现了纳米杂化材料在高分子材料中的广泛应用潜力。
该研究论文以“Nanohybrid silver nanoparticles@halloysite nanotubes coated with polyphosphazene for effectively enhancing the fire safety of epoxy resin”为题，发表于Chemical Engineering Journal（Volume 407, 1March 2021, 127087）。
全文链接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894720332150（点击“阅读原文”可转至论文原文）
