为实现高分子材料的膨胀阻燃，添加的膨胀阻燃剂通常包含三源，即酸源、碳源和气源。传统的膨胀阻燃剂主要通过聚磷酸铵与成炭剂复配的形式满足膨胀阻燃剂三源的要求，但复配型阻燃不可避免地带来严重的负面影响，如材料力学性能差，阻燃剂易析出，阻燃效率低，材料耐水性差等。为解决上述问题，研究人员在成炭剂方面开展了大量的改进工作，取得了一定的进展。例如，设计支化、超支化和交联结构的大分子成炭剂，提高了膨胀阻燃剂的阻燃效率，同时降低了大量添加膨胀阻燃剂带来的力学性能严重下降问题。另外，为解决复配成炭剂带来的负面影响，部分研究工作将成炭剂用于包覆聚磷酸铵。虽然该方法能一定程度解决复配型膨胀阻燃剂阻燃时带来的上述负面影响，但用于包覆的成炭剂在合成时始终需要使用大量有毒的原料和溶剂，因此无法避免成炭剂制备过程对环境和人体带来的伤害问题。
本技术针对目前由聚磷酸铵复配的膨胀阻燃剂存在的诸多问题，利用有机胺化学修饰的方法设计制备了系列不同结构的“三源”一体单组份大分子膨胀阻燃剂。将该系列单组份大分子膨胀阻燃剂用于阻燃不易成炭高分子材料时，在完全不添加任何其他成炭剂的情况下，17%的含氮杂环的单组份膨胀阻燃剂可使PP通过垂直燃烧V-0级（3.2mm），氧指数达30.0%，且阻燃PP力学性能优异。该系列单组份大分子膨胀阻燃剂的制备完全无需任何有毒试剂和溶剂，生产过程对环境友好，安评及环评的门槛/风险低。
团队负责人：王玉忠院士
有无专利：有
成果权属：独自/授权
合作方式：技术转让
成熟度：小批量生产
