通过含有VO2（M）基微胶囊改性的智能阻燃环氧复合材料的制备及其热电响应性能研究

《Langmuir》：Fabrication of Smart Flame-Retardant Epoxy Composites Modified by VO2 (M)-Based Microcapsules with Thermoelectric Response Performance

本研究通过微胶囊化和静电自组装制备了VO?智能响应阻燃微胶囊，并将其负载于环氧树脂复合材料中。该材料显著提升热绝缘性能（0.0117 W/m·K），降低峰值热释放速率46.7%和总烟雾产量78.3%，同时VO?外层实现智能预警功能，提前触发警报并维持阻燃性能，有效减少火灾损失。

　　

开发具有优异隔热性能的高性能阻燃材料对于降低火灾风险和能源消耗至关重要，这些材料广泛应用于包装和现代建筑等领域。在本研究中，通过微胶囊化和静电自组装技术制备了阻燃微胶囊（VUMF-APP），其核心为磷酸铵（APP），外壳为脲-三聚氰胺-甲醛（UMF）树脂，功能外层为热电响应材料VO₂（M）。将这些微胶囊掺入环氧树脂（EP）中，以提高复合材料（VUMF-APP-EP）的热稳定性、阻燃性能和智能预警功能。VUMF-APP-EP复合材料的导热系数仅为0.0117 W m^–1 K^–1，表现出优异的隔热性能。与纯环氧树脂相比，该复合材料的峰值热释放率（pHRR）降低了46.7%，总烟雾产生量（TSP）降低了78.3%，并获得了UL-94 V-0等级认证，证明了其良好的阻燃效果。由于微胶囊表面涂覆了热电响应材料VO₂（M），该环氧树脂复合材料具备智能预警功能，可在火灾发生前发出警报，同时仍保持阻燃性能。这种双重功能有助于及时预防火灾，减少财产损失和人员伤亡。