聚苯胺微胶囊化聚磷酸铵及其在涂料中的阻燃性能研究

为解决高聚合度聚磷酸铵(APP，n≥1000)在涂料应用中存在的水溶性大、阻燃性不足及与基材相容性差等问题，研究人员通过原位聚合法成功制备了聚苯胺(PANI)包覆的微胶囊化聚磷酸铵(MAPP)。研究表明，当mPANI/mAPP为0.75、磷酸掺杂、反应4小时时，MAPP具有最优综合性能。该材料显著提升了涂料的阻燃性能，降低了总热释放率(THR)和峰值热释放率(PHRR)，并形成更致密的炭层，为新型阻燃涂料的开发提供了重要参考。

　　

通过创新的原位聚合技术，科研人员成功用导电高分子聚苯胺(PANI)对高聚合度聚磷酸铵(APP，n≥1000)进行微胶囊化封装，制备出具有核壳结构的MAPP复合材料。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分析证实了其独特的结构特征。在优化条件下(m_PANI/m_APP=0.75，磷酸掺杂，反应4小时)制备的MAPP展现出优异的性能组合。

锥形量热测试(CONE)和耐火实验揭示，相比传统APP，MAPP能显著降低涂料的总热释放率(THR)和峰值热释放率(PHRR)，同时促进更连续致密炭层的形成。拉曼光谱分析进一步证实了其卓越的阻燃机制。热分解动力学研究表明，PANI包覆使涂料的分解活化能显著提升，这为理解其阻燃机理提供了重要线索。

这项研究不仅解决了APP在涂料应用中长期存在的水敏感性和相容性问题，更为开发新一代高性能阻燃涂料开辟了新途径。MAPP材料展现出的多重优势，包括改善的热稳定性、增强的阻燃效果以及优化的基材相容性，使其在建筑、电子和交通运输等领域的防火安全应用中具有广阔前景。