最近，针对软质聚氨酯泡沫的阻燃和抑烟减毒方面的研究，本室设计了一种环境友好、高效阻燃的纳米涂层，可以有效抑制火灾中烟热和有毒气体的释放并维持泡沫良好的机械回弹性。该研究工作发表于《Composites Part A: Applied Science and
Manufacturing》。论文第一作者为博士研究生张佳燕，通讯作者为赵海波教授和王玉忠教授，该工作得到国家自然科学基金（51991351）等项目的资助。
【研究背景】
柔性聚氨酯泡沫塑料(FPUF)由于其重量轻、回弹性好，主要用于汽车座垫、家具座垫、电子设备的包装，但其极易被点燃，着火时热释放速率高且释放的大量烟雾和氰化氢、一氧化碳等有毒气体，它们是火灾中最致命的杀手，造成约80%的死亡，严重威胁着人们的生命财产安全和环境安全。然而，传统的阻燃方法效率低下，并且会破坏泡沫的力学性能，开发高效抑制烟热和有毒气体的环保型聚氨酯涂料是一项迫切而艰巨的任务。
【主要内容】
面对这一困境，本室设计了一种环境友好、高效阻燃的纳米涂层，可以有效抑制火灾中烟热和有毒气体的释放并维持泡沫良好的机械回弹性。在该水基功能涂层体系中，纳米多孔海泡石(SEP)纤维以植酸(PA)作为分散剂形成SEP@PA的负电荷组分，然后与带正电荷的壳聚糖(CH)通过层层组装稳定沉积在FPUF表面。综合多种测试结果，CH/SEP@PA纳米涂层巧妙地结合了纳米多孔SEP的烟雾和有毒气体捕获效应、PA的高阻燃作用和CH的高碳化能力。只需一层CH/SEP@PA涂层就可以使峰值热释放降低46%，烟气密度和有毒气体CO、NOx的峰值产量分别显著降低了77%、52%和65%，远远优于以往的报道。此外，经CH/SEP@PA纳米涂层处理的FPUF具有优良的自熄性能，通过了垂直燃烧试验且纳米涂层的高效率使其对力学性能影响小。本研究为高效抑烟减毒的聚合物纳米阻燃涂料的设计提供了一种新颖、环保的策略。
图1 CH/SEP@PA涂层阻燃抑烟机理示意图
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2022.107021
