搅拌辅助层状聚氨酯泡沫涂层技术：协同提升抗菌与阻燃性能的多功能复合材料研究

【编辑推荐】本研究通过ZnO-TMAH（氧化锌-四甲基氢氧化铵）与HDS-PVA（羟基双盐-聚乙烯醇）的逐层涂覆技术，成功构建了兼具优异抗菌性和阻燃性的聚氨酯泡沫（PUF）复合材料。该材料通过ROS（活性氧）生成、Zn2+离子膜破坏等机制实现广谱抗菌（如对L. monocytogenes抑制达12.5 mm），并通过81.1%的pHRR（峰值热释放率）降低和45.7%残炭率显著提升热稳定性，为医疗、建材等领域提供新型多功能解决方案。

　　

亮点

热力学与动力学分析：ZnO/TMAH-HDS/PVA@PUF复合材料

通过热重分析（TGA）对纯PUF及不同浸渍周期的复合材料进行测试（图2A-C）。未涂层PUF在200-300°C阶段因聚氨酯键断裂失重34.0%，而[ZnO-TMAH/HDS-PVA]₄@PUF在800°C时残炭率高达45.7%，表明涂层显著提升了材料的热稳定性。

与既往研究的对比

如表3所示，本研究涂层技术在机械变形后仍保持阻燃性，且动态抗菌效能优于文献报道。其环保材料组合（如ZnO与HDS）和简易的逐层沉积工艺，为实际应用提供了独特优势。

结论

[ZnO-TMAH/HDS-PVA]_n@PUF复合材料通过逐层涂覆实现了抗菌-阻燃双功能协同：

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  抗菌机制：ROS爆发、Zn²⁺介导的膜破坏及静电吸附，4小时内可完全杀灭E. coli；

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  阻燃性能：pHRR降低81.1%（90.91 W/g），LOI（极限氧指数）从18%提升至35.8%，残炭率增加至45.7%。

  该材料在医疗防护、安全建材等领域具有广阔应用前景。