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  近二十年來，含磷阻燃劑因其阻燃效率高、毒性低、作用方式及分子結構多樣等優點取得巨大的進展，并常用于環氧樹脂的阻燃改性當中。針對含磷環氧樹脂的研究現狀與未來發展趨勢，澳大利亞南昆士蘭大學的王浩教授、宋平安副教授課題組聯合浙大寧波理工學院方征平教授課題組撰寫了題為“Phosphorus-containing flame retardant epoxy thermosets: Recent Advances and Future Perspectives”的綜述文章，于近日發表在高分子領域綜述期刊Progress in Polymer Science上 (DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2021.101366)。

  含磷阻燃劑根據是否參與環氧固化反應可分為反應型和添加劑型兩大類。本文綜述了該兩大類阻燃劑的最新研究進展及其對環氧樹脂阻燃性、熱穩定性和力學性能的影響。首先，對具有代表性的含磷阻燃劑及其阻燃機理進行了綜述。然后，介紹了含磷阻燃環氧樹脂的實際應用情況。最后，點明了環氧樹脂用含磷阻燃劑面臨的主要挑戰，并提出了該領域未來的研究方向。

  （1）作者將含磷反應型阻燃劑分為：含磷環氧單體和含磷固化劑；將含磷添加型阻燃劑分為：含磷多官能團阻燃劑及含磷多功能阻燃劑，并綜述了其最新進展。

  （2）闡述了含磷阻燃劑的氣相及凝聚相阻燃機理。

  （3）作者提出，大量的已報道的含磷固化劑賦予環氧樹脂優異阻燃性能的同時，損害其耐熱性能。因此，解決阻燃性和耐熱性之間的權衡問題仍是一個巨大挑戰，這決定含磷固化劑在工業上的實際應用。

  （4）在眾多已報道的含磷多官能團阻燃劑中，基于磷-氮或磷-氮-硼協同的多官能團阻燃劑具有較高的阻燃效率，能夠在較低添加量下賦予環氧樹脂優異阻燃性能。為此，作者提出日后在探討多官能團阻燃劑中，應多關注磷-氮、磷-氮-硅和磷-氮-硼協同阻燃劑。

  （5）相比于0D和1D含磷納米阻燃劑，3D含磷層狀納米阻燃劑由于其物理屏障效應，能更顯著地抑制環氧基體的熱釋放。但作者提出，含磷納米阻燃劑復雜的制備過程以及自身顏色等問題限制其實際應用。同時，如何合理設計兼備優異阻燃性能以及增強效果的含磷納米阻燃劑仍是該領域今后的重要發展方向。

  （6）最后，作者總結了當前含磷阻燃環氧體系的工業應用，并提出了該體系面臨的機遇與挑戰，如含磷阻燃環氧體系的可持續發展、含磷阻燃劑阻燃效率優化以及含磷阻燃環氧體系的可回收及再加工。

  論文第一作者為浙江大學博士后霍思奇、南昆士蘭大學宋平安副教授，通訊作者為南昆士蘭大學的宋平安副教授、王浩教授以及浙大寧波理工學院的方征平教授。

  原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670021000137

作者簡介

霍思奇，浙江大學博士后，合作導師：方征平教授、宋義虎教授。2018年畢業于武漢理工大學材料科學與工程學院，獲材料科學與工程博士學位。主要從事高分子材料的阻燃改性研究。近年來，作為項目負責人主持國家自然科學基金青年基金、中國博士后科學基金面上項目、湖北省博士后科技活動項目擇優資助基金各一項；以第一作者或通訊作者等在Prog. Polym. Sci.、J. Hazard. Mater.、Compos. Sci. Technol.、Chem. Eng. J.、ACS Sustainable Chem. Eng.、Compos. Part B: Eng.、Prog. Org. Coat. 和Poly. Degrad. Stabil.等國際知名學術期刊上公開發表SCI收錄論文50余篇，ESI熱點論文1篇、ESI高被引論文2篇；論文總引用1300余次，H指數為20（谷歌學術）；申請中國發明專利獲公開5項。

宋平安，澳大利亞未來研究員（ARC Future Fellow（FT2）），南昆士蘭大學副教授。2009年獲得浙江大學高分子化學與物理專業博士學位。一直以來，主要致力于高分子材料的阻燃、增強增韌、阻隔等高性能化以及其加工-結構-性能關系研究。迄今，主持包括2項澳大利亞研究理事會項目和2項中國國家自然科學基金在內的20余項科研項目。以第一作者和/或通訊作者等在Prog. Mater. Sci.、Prog. Polym. Sci.、Adv. Mater.、ACS Nano、Small Methods、ACS Macro Lett.、Macromolecules、Biomacromolecules、Compos. Sci. Technol.、Chem. Eng. J.、Green Chem. 和ACS Sustainable Chem. Eng. 等材料和高分子領域的國際知名學術期刊上發表SCI收錄論文130余篇；其中影響因子>10的20余篇，ESI高被引6篇，熱點論文2篇；論文總引用5000余次，H指數為44（谷歌學術）。編寫英文書籍章節2章。目前擔任期刊Frontiers in Materials（2019 IF: 2.705）的副編輯和Compos. Part B: Eng.（2019 IF:7.635）的編委。