近日，我院张兴萍讲师合成了一种以异氰尿酸酯为核、端基为DOPO的星形嵌段共聚物(IPCL-b-PLAD)，作为聚乳酸的多功能阻燃增韧剂。短臂IPCL-b-PLAD赋予硬质聚乳酸优异的阻燃性，极限氧指数超过33.1%，达到UL-94 V-0评级，完全抑制熔滴，同时显著抑制热释放。同时，复合材料表现出显著的机械增韧，断裂伸长率达到293.2%，拉伸韧性达到MJ/m3，而杨氏模量仅略有降低(≈为10.6%)，从而保持了结构的可用性。IPCL-b-PLAD的多功能性源于其精心设计的架构：灵活的PCL链段增强韧性，并在较低温度下提供初始酸源以催化炭化；异氰尿酸酯单元参与凝聚相碳化形成并释放不可燃气体用于阻燃；DOPO基团进一步促成较高温度下的酸催化炭化；以及聚乳酸片段确保所有组分在基质中的均匀分散，同时还在中温范围内提供额外的酸源。这种协同设计能够同时增强聚乳酸的阻燃性、防滴漏性能和机械韧性，有效地解决了其在一个综合战略中的三大局限性。这项工作不仅为聚乳酸提供了一种高性能的生物基添加剂，而且为开发更安全、更坚韧的可持续聚合物材料奠定了可行的分子水平设计理念。相关成果以“Nitrogen/Phosphorus Modified Polymer Toughener for Flame-Retardant, Complete Melt-Dripping Resistant, Tough Poly(lactic Acid)”为题发表于《ACS Applied Polymer Materials》期刊上（DOI：10.1021/acsapm.5c03475）。
方案1. IPCL-b-PLAD的合成路线
本课题得到了青海省地方科技发展专项(批准号：2025-ZY-052)和天津市应用基础研究多元投资基金-城市消防项目(批准号：22JCYBJC01730)的资助。
