西华大学功能高分子材料绿色制备与循环利用实验室在材料科学和化学领域TOP期刊发表最新研究

　　近日，西华大学理学院陈明军团队在棉其混纺织物阻燃研究取得新进展。相关成果先后发表在ACS Applied Materials & Interfaces（材料科学领域TOP期刊，二区，IF=10.383）和ACS Sustainable Chemistry & Engineering（化学领域TOP期刊，一区，IF=9.224）。论文的第一作者分别为理学院材料科学与工程专业硕士研究生何佳璘及理学院青年教师汪婷博士，通讯作者均为陈明军教授。

　　化学纤维和棉纤维混纺之后既能充分发挥化学纤维强度高、弹性好、耐磨等特点，又能兼具棉纤维的吸湿性、透气性、染色性优异等优点，因此，化纤/棉纤混纺织物被广泛应用于家纺、军服等领域。以常用的涤/棉和锦/棉混纺织物为例，棉纤维燃烧时会形成炭支架，涤纤维或锦纤维熔融后覆盖在炭支架上不能滴落，熔融物的聚集会导致热量和燃料的聚集，从而加剧混纺织物的燃烧，形成“支架”效应（也称为“烛芯”效应），表现出极高的易燃性，因此，对化纤/棉纤混纺织物进行阻燃以提高其安全性具有重要研究价值。

　　对混纺织物表面进行阻燃处理是最常用的阻燃方法，发展绿色环保、操作方便的涂层阻燃技术是当前研究的热点。陈明军教授课题组致力于发展基于水相的环保型聚电解质凝聚体阻燃技术，汪婷博士等人在此基础上研发了以生物质和水处理剂为原料的环保型聚电解质凝聚体，通过pH调控可两步获得透明阻燃涂层，对棉织物、涤/棉二元混纺织物和涤纶/维纶/棉三元混纺织物均可实现阻燃，其极限氧指数值高达27.5%~28.5%，总释放烟气抑制率高于40%。该涂层阻燃技术不仅绿色环保、操作简单，还表现出一定范围的阻燃普适性，被发表在化学领域TOP期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering上，DOI: https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.3c00028。

　　然而，上述工作仍然难以实现锦/棉混纺织物的阻燃。何佳璘同学等人基于团队在过渡金属调控膨胀阻燃行为（Compos. Part B-Eng., 2023, 253, 110539; Compos. Part B-Eng., 2019, 175, 107189-107201; Ind. Eng. Chem. Res., 2015, 54, 12705-12713; RSC Adv., 2017, 7, 35619-35628.）的研究基础上，发展了一种新型的Cu2+掺杂聚电解质凝聚体，通过Cu2+实现对外在离子对和内在离子对的调控，获得粘度可调的聚电解质涂覆液，仅0.067 wt%的Cu2+含量即可实现对锦/棉混纺织物的阻燃。该项工作被发表在材料科学领域TOP期刊ACS Applied Materials & Interfaces上，DOI: https://doi.org/10.1021/acsami.2c16343。

　　以上工作得到国家自然科学基金面上项目（21975208）、四川省杰出青年基金项目（2020JDJQ0062）、湖北省三峡实验室开放创新基金项目（SK213005，SC213011及2022LF2011）的资金支持。（通讯员：西华大学 汪婷 何佳璘）