近日，我院青年教師楊雯杰博士在聚乳酸功能化改性領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究工作以“Amide-based bio-derived flame retardant enhances the fire retardancy, toughness, and UV-aging resistance of polylactic acid”為題發(fā)表于復(fù)合材料領(lǐng)域著名期刊《Composites Part A: Applied Science and Manufacturing》（中科院2區(qū)，影響因子8.9）。我院楊雯杰博士、研究生李震東為論文共同第一作者，楊偉教授與香港理工大學(xué)Anthony C. Y. Yuen助理教授為共同通訊作者，合肥大學(xué)為第一完成單位。

聚乳酸（PLA）作為一種可完全生物降解、生物相容性?xún)?yōu)異的可再生生物基高分子材料，在包裝、汽車(chē)、電子電氣等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，PLA 自身存在固有脆性、易燃、耐紫外老化性能差等核心缺陷，同時(shí)傳統(tǒng)改性添加劑往往功能單一，易破壞聚合物結(jié)晶行為，導(dǎo)致材料力學(xué)性能惡化，嚴(yán)重限制了其在高端領(lǐng)域的規(guī)?；瘜?shí)際應(yīng)用。如何在低添加量下同時(shí)實(shí)現(xiàn) PLA 阻燃性能、力學(xué)韌性與耐候性的協(xié)同提升，一直是該領(lǐng)域長(zhǎng)期面臨的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題與技術(shù)挑戰(zhàn)。

針對(duì)這一問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)提出了一種在香草醛改性環(huán)三磷腈結(jié)構(gòu)中引入酰胺基團(tuán)的分子設(shè)計(jì)策略，成功合成了一種多功能生物基阻燃劑HVB。該研究通過(guò)熔融共混工藝將HVB引入PLA基體，在僅3 wt%的超低添加量下，復(fù)合材料不僅成功通過(guò)UL-94 V-0阻燃等級(jí)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了拉伸強(qiáng)度3.4%、斷裂伸長(zhǎng)率75.8%、沖擊強(qiáng)度51.8%的同步提升。此外，復(fù)合材料還展現(xiàn)出優(yōu)異的抗紫外老化性能，經(jīng)160 h加速紫外老化后，拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率保持率分別高達(dá)94.6%和91.2%，遠(yuǎn)優(yōu)于純未改性PLA。該研究突破了傳統(tǒng)生物基阻燃劑功能單一、改性效率低的技術(shù)瓶頸，為高性能、多功能化全生物降解聚乳酸復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)提供了全新的設(shè)計(jì)思路與理論依據(jù)。

論文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2026.109864

（撰稿人：楊雯杰）