2023年11月26日，《应急管理科学与技术》发表了一项题为“一种用于防火抑烟环氧复合材料的生物基超支化阻燃剂”的研究。
本研究描述了PA-DAD的独特发明和广泛表征，PA-DAD是一种通过1，10-二氨基癸烷（DAD）和PA之间的简单中和反应产生的全生物阻燃剂。
傅立叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）和差示扫描量热法（DSC）研究验证了PA-DAD的有效合成，揭示了化学键的变化，表明阻燃剂的生产。
然后将这种生物基阻燃剂加入EP复合材料中，研究其对阻燃性和力学性能的影响。PA-DAD的加入显著提高了EP复合材料的极限氧指数（LOI）值和UL-94等级，证明了其在提高耐火性方面的价值。
热重分析（TGA）和锥形量热法测试进一步表明，PA-DAD提高了焦炭产量，同时降低了燃烧过程中的峰值热释放率（pHRR）、总烟雾产生量（TSP）和有毒气体排放。这些发现强调了PA-DAD作为阻燃剂的优越效果。
PA-DAD形成的致密、膨胀的炭层是一种有效的热障，限制了燃烧过程中的热量和质量传递。这个过程涉及PA-DAD分解成含有P-O-C和PO·以及NH3的化合物。这些化合物能够中和活性H·和OH·自由基，有效减少氧气和有毒气体的释放。
这种机制也阻碍了它所保护的材料的持续退化。此外，该研究深入研究了EP复合材料的力学性能，观察到加入PA-DAD后拉伸、弯曲和冲击强度的改善。这些增强归因于PA-DAD产生的离子键的交联密度和能量耗散能力的增加。
总之，PA-DAD是一种高效环保的阻燃剂，显著改善了EP复合材料的防火安全特性，同时保持或增强了其机械性能。
这项研究强调了生物基材料在消防安全应用中的前景，并为开发可持续、高性能阻燃剂开辟了新的途径。
研究结果对未来生产更安全、更环保的阻燃材料具有重要意义，代表着材料科学和工程领域的重大进步。
