磷改性MXene@COF杂化材料

低添加高效阻燃

通过MXene纳米片表面原位生长COF并引入磷物种，协同实现高效阻燃与抑烟。

Zou, Yingbing · Xinyuan, Zheng · 75589033 · Ye, Huixian · Liu, Cheng · Chen, Wentong · 李红周 · Yingbing, Zou

Journal of Materials Chemistry A 2026

具体参数

极限氧指数

{'zh': '27.2', 'en': '27.2'} %

峰值热释放速率降低幅度

{'zh': '43.4', 'en': '43.4'} %

总热释放降低幅度

{'zh': '22.2', 'en': '22.2'} %

峰值烟生成速率降低幅度

{'zh': '22.6', 'en': '22.6'} %

CO₂释放速率降低幅度

{'zh': '44.8', 'en': '44.8'} %

杂化材料添加量

{'zh': '3', 'en': '3'} wt%

技术优势

低添加高阻燃

只需3 wt%添加量，环氧复合材料的极限氧指数即达到27.2%，远高于纯环氧树脂。

显著降低热释放

锥形量热测试显示峰值热释放速率下降43.4%，总热释放降低22.2%，火灾危险性大幅减小。

抑烟减毒

材料同时抑制烟雾和有毒气体：峰值烟生成速率降低22.6%，CO2释放速率降低44.8%，提高了火灾中的人员安全性。

多重阻燃机理协同

P/N共掺杂的COF层与MXene协同，集气相隔氧、稀释可燃气体和凝聚相催化成炭于一体，形成致密高石墨化保护炭层。

应用场景

• 阻燃环氧树脂：直接添加3 wt%即可获得LOI 27.2%的阻燃环氧，无需复杂工艺。
• 复合材料阻燃：作为填料赋予复合材料阻燃抑烟双功能，同时保持力学性能。
• 航空航天防火材料：低烟低毒特性满足航空密闭空间对材料火灾安全性的严苛要求。
• 建筑材料防火：降低热释放和烟毒危害，提升建筑火灾时的人员逃生几率。