-轉(zhuǎn)自公眾號【NSFC 51991350 重大項(xiàng)目】 

    以PA6代表的典型脂肪族尼龍具有良好的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性、自潤滑性及可加工性等，因此被廣泛應(yīng)用于國防軍工和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。近年來，隨著我國高鐵的飛速發(fā)展，尼龍材料在高鐵中的應(yīng)用逐漸增加，其可有效解決機(jī)車抖動(dòng)、噪音大的問題，特別是其優(yōu)良的抗振性對保障高速鐵路機(jī)車的平穩(wěn)運(yùn)行至關(guān)重要。然而，脂肪族尼龍固有的易燃性使其被點(diǎn)燃后極易引發(fā)火災(zāi)事故，對生命和財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，限制其某些領(lǐng)域的應(yīng)用。目前，通過物理共混向尼龍基材中添加阻燃劑或通過化學(xué)共聚向尼龍分子鏈中引入阻燃元素是兩種常用的阻燃方法，但大多數(shù)阻燃尼龍仍面臨著力學(xué)性能、可加工性等惡化的問題。如何在保持尼龍本身優(yōu)異綜合各性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高阻燃是亟待解決的關(guān)鍵難題。

    針對這一問題，在國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目“受限空間高火安全性高分子材料構(gòu)建原理與方法”(51991350)的支持下，四川大學(xué)王玉忠院士團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)合成了一種具有側(cè)鏈籠狀結(jié)構(gòu)的含磷阻燃共聚尼龍PA 6-co-PEC。一方面，含磷結(jié)構(gòu)的引入大幅提高了PA 6-co-PEC的阻燃性和自熄能力；另一方面，側(cè)鏈籠狀結(jié)構(gòu)提供了額外的鏈纏結(jié)點(diǎn)，在不影響尼龍可紡性的同時(shí)提高了材料的力學(xué)性能。成功實(shí)現(xiàn)了尼龍6的高阻燃性、高力學(xué)性能、高耐熱性及可紡性。5 wt%阻燃單體的引入使共聚尼龍順利通過垂直燃燒V-0級；同時(shí)，在鏈纏結(jié)的增強(qiáng)作用下，共聚尼龍樣條的拉伸強(qiáng)度達(dá)到91.9 MPa，較純樣提高了39.0%、共聚尼龍纖維的拉伸強(qiáng)度達(dá)到4.5 cN/dtex，較純樣提高了12.5%。本研究為高性能阻燃尼龍的設(shè)計(jì)制備提供了新思路。