热解片段捕获与芳构化成炭协同实现聚合物火灾灾害抑制

火灾隐患是世界上最常见的威胁公共安全和社会发展的灾害之一。尤其是近年来，天津港爆炸、巴西国家博物馆大火、伦敦格伦费尔大厦大火等重大火灾频繁发生，人们更深刻认识到火灾灾害抑制的重要性。

绝大多数有机高分子材料极易燃烧，且燃烧时产生巨大的火灾危害。抑制火灾灾害并实现材料阻燃的传统方法主要是使用卤系阻燃剂或含磷阻燃剂，然而，这些阻燃剂对健康和环境的化学危害无法被忽略。近年来，一些新型的含磷/氮阻燃结构被用于阻燃高分子材料，这些结构可以通过热解/燃烧时的特殊化学反应（例如交联，重排，石墨化，端基捕获，膨胀炭化）提高材料阻燃性能。但考虑到材料整个生命周期（生产-使用-回收），这些氮/磷元素掺杂的材料在使用完后，会面临更复杂的回收问题（如杂元素引入导致热解回收难题）。因此，如果设计的阻燃结构不含有卤系、磷或氮元素，则可使有机高分子材料在整个生命周期中更加环境友好。

本室基于全生命周期考虑，设计了仅包含C，H和O元素的火响应分子，通过燃烧时捕获脂肪族片段与芳香化炭化的协同作用抑制了聚酯的火灾危害；制备的含醚酮醚结构的共聚酯表现出良好的自熄性、高氧指数、低热释放和低烟毒释放；这种共聚酯还表现出良好的可纺性，在高火安全纺织品方面具有应用前景。这种阻燃策略可从根本上消除卤系或含磷阻燃剂的环境危害，并为学术界和产业界一直争论、跟踪和评估的“阻燃化学品危害问题”提供新的解决思路。

该工作近期发表在Journal of Hazardous Materials上，该论文第一作者为本室付腾。