本网讯（通讯员 柯贤忠 王成）近日，材料科学与工程学院光电与新能源材料团队博士研究生王成在导师刘治田教授指导下，在阻燃增韧环氧树脂研究方面取得创新性进展。研究成果以“A P/Si-containing polyethylenimine curing agent towards transparent, durable fire-safe, mechanically-robust and tough epoxy resins”为题，在国际化工顶级期刊《Chemical Engineering Journal》上在线发表。该期刊为一区Top期刊，影响因子为16.74。
这是武汉工程大学光电与新能源材料团队在阻燃领域继2021年在国际复合材料顶级期刊Composites Part B: Engineering（一区Top期刊，IF：11.32）上发表题为“A novel hyperbranched phosphorus-boron polymer for transparent, flame-retardant, smoke-suppressive, robust yet tough epoxy resins”（第一作者为博士研究生叶国锋）后取得的又一重要进展。上述系列研究工作第一通讯单位均为武汉工程大学。
针对环氧-脂肪胺体系在涂料、复合材料等领域中的火灾安全以及脆性问题，光电与新能源材料团队以工业需求为导向，深入研究阻燃剂分子结构对环氧树脂的阻燃性能和韧性的影响规律，创新性地设计合成了一种含磷/硅的聚乙烯亚胺（PES）环氧树脂型多功能固化剂，用以制备本质阻燃抑烟高性能环氧树脂。研究获得的EP/30PES样品极限氧指数（LOI）高达35.0%，并且UL-94等级达到V-0。与未改性的EP/15PEI样品相比，EP/30PES的热释放速率峰值（PHRR）和生烟速率峰值（PSPR）分别降低64.6%和63.8%，表现出其出色的阻燃抑烟性能。同时，磷/硅基团与环氧基体的共价连接作用赋予EP/30PES样品持久的阻燃性能，经酸/碱/老化实验后，仍可达到UL-94 V-0级。此外，EP/30PES样品还表现出较高的可见光透过率以及优异的力学性能，因而在涂料、粘合剂、电子封装材料和光学器件等领域具备广阔的应用前景。该项研究工作不仅为阻燃/抑烟/增韧固化剂提供了新的分子模型，而且为火安全高性能环氧树脂的制备提供了一种一体化设计思路。相关研究工作获得了国家自然科学基金等项目的支持。
据悉，武汉工程大学光电与新能源材料研究团队成立于2015年9月，2019年获批湖北省光电与新能源材料工程技术研究中心，2021年入选武汉工程大学重点学科团队。该团队长期从事有机光电、纳米新能源和节能环保材料，取得系列重要进展，团队成员近三年获批主持国家自然科学基金11项，在Advanced Materials、Advanced Energy Materials、Nano Energy、Chemical Engineering Journal、Journal of Materials Chemistry A、National Science Review、CCS Chemistry等国内外高水平期刊上发表论文50余篇。
本文作者王成为材料学院21级博士研究生，本硕均就读于武汉工程大学，已在Chem. Eng. J.，Prog. Org. Coat.，Colloids Surf. Physicochem. Eng. Asp.，J. Appl. Polym. Sci.，J. Coat. Technol. Res.等期刊发表阻燃领域SCI论文6篇，会议论文1篇，申请PCT专利2项以及国家发明专利9项，已授权专利5项；获2020年中国产学研合作创新与促进奖产学研合作创新成果奖，第八届全国大学生高分子材料创新创业大赛全国一等奖，第七届全国大学生高分子材料创新创业大赛全国二等奖，第六届“互联网+”大学生创新创业大赛省级铜奖。（审稿 王涛）
