基于磷/氮/硅协同效应的聚乳酸织物多功能涂层构建：环境友好型阻燃与疏水性能双重提升策略

本工作通过多巴胺(DA)、单宁酸(TA)、乙烯基三甲氧基硅烷(VTS)和植酸(PA)的协同作用，采用溶液浸渍法在聚乳酸(PLA)织物表面构建了环境友好型磷/氮/硅协同阻燃涂层。改性后的3VTS-7PA/PDA@PLA织物展现出优异阻燃性（LOI=29.3%，UL-94 V-0级）和显著疏水性能，为多功能PLA纺织品在家居装饰和工业用布领域的应用提供了创新解决方案。

　　

材料

氨水、植酸(PA)、多巴胺(DA)和单宁酸(TA)购自Adamas试剂公司；乙烯基三甲氧基硅烷(VTS)采购自Meryer（上海）生化科技有限公司；无水乙醇（分析纯）和氢氧化钠由中国医药（上海）化学试剂有限公司供应；聚左旋乳酸(PLLA)织物由江苏骏马先进纤维材料研究院有限公司提供（D-丙交酯含量低于0.5wt%，分子量Mw=219,935）。

PLA织物涂层的微观形貌与化学结构

通过SEM-EDS对PLA织物的表面形貌和元素组成进行了评估。图2A-E显示未改性PLA织物的纤维相互独立，丝线表面光滑且边缘轮廓清晰。经过PDA、TA、PA和VTS处理后，PLA织物纤维间出现薄层粘附特征。随着VTS用量的增加，纤维轮廓变得模糊，纤维表面附着物增多，但织物仍保持原有的纺织结构。

结论

本研究通过简单环保的溶液浸渍法成功制备了多功能PLA织物。实验结果表明，3VTS-7PA/PDA@PLA织物表现出优异阻燃性能，极限氧指数(LOI)达29.3%，垂直燃烧等级达到V-0级。与纯PLA织物相比，3VTS-7PA/PDA@PLA织物在微燃烧量热和锥形量热测试中的热释放率(HRR)分别降低了68.3%和66.1%，总热释放量(THR)降低了68.2%。