东南大学Angew:新型本征阻燃液晶弹性体:化火焰为驱动力,实现0.4秒快速响应
高分子科学前沿
2026-07-29 07:54
文章摘要
背景:液晶弹性体(LCEs)在软机器人等领域应用广泛,但其易燃性严重限制了在高温或火灾环境下的实际应用。传统阻燃策略多依赖外添加,会破坏液晶有序性和驱动性能。研究目的:开发一种本征阻燃的液晶弹性体,在不牺牲可逆驱动能力的前提下,实现材料对火焰的快速响应和自熄。结论:东南大学杨洪、王萌团队通过自由基介导的P-H/烯逐步增长聚合,将次磷酸通过稳定P-C键引入主链,成功合成本征阻燃有机磷LCPs和LCEs。材料在高达6.8 wt%磷含量下,兼具低且可调的相转变温度、显著阻燃性(热释放降低、自熄、磷促进成炭)和最大36%的可逆热驱动应变。尤为关键的是,该LCE纤维在火焰接触后仅0.4秒即触发驱动,移火后自熄并保持结构完整与功能可逆。该工作打破了传统材料遇火失效的局限,为热恶劣环境下的软致动器提供了实用分子设计路径。
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