近期，根據ESI（基本科學指标數據庫）最新數據顯示，77779193永利官网朱宗民老師2021年發表于阻燃材料領域TOP期刊Polymer Degradation and Stability的研究成果《A novel DOPO-based flame retardant containing benzimidazolone structure with high charring ability towards low flammability and smoke epoxy resins》入選了由Web of Science識别的高被引論文。該論文以77779193永利官网為第一完成單位，朱宗民為第一通訊作者，研究生王浩為第一作者。ESI高被引論文是指在ESI學科分類中，一篇論文在ESI收錄時間範圍（十年）内的被引頻次位于該學科所有論文的前1%，則稱該篇論文是高被引論文。此類論文通常在其研究領域具有較高的影響力，是其研究成果得到學術界廣泛關注的直接體現。此外，ESI高被引論文已成為教育部學科評估中重要指标之一。
随着科學技術的發展，環氧樹脂（EP）因優異的機械性能、電絕緣性、耐化學腐蝕性、粘結性等優點，已成為5G通信、電子電器、軌道交通内飾等高端制造業不可或缺的基礎性材料。然而EP自身的易燃性限制了其進一步發展和應用。賦予EP優異的阻燃性能具有重要意義。在近二十年，鹵系阻燃劑因其低成本和良好的阻燃效果而被廣泛用于解決EP的易燃性。然而，研究發現這些鹵素化合物在燃燒時會産生一些有毒和腐蝕性物質，如二惡英、溴化氫和多溴聯苯呋喃等，并能夠在自然生态中長期積累，對人體和生态環境造成威脅。因此，許多鹵系阻燃劑被聯合國《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》在全球内禁止使用。目前，開發綠色阻燃劑已成為當前的一種趨勢。磷系阻燃劑被認為是最有前景的綠色阻燃劑之一。其中，9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物（DOPO）及其衍生物因高阻燃效率以及熱穩定好等優點被廣泛應用于EP的阻燃研究。然而，DOPO阻燃劑因高效的氣相自由基捕獲效應，在很好地抑制燃燒的同時，也使得EP複合材料的生煙量增大，造成了阻燃和抑煙之間的矛盾。
為同時賦予EP複合材料優異的阻燃和抑煙性能，本文作者通過合理的分子設計，将苯并咪唑酮結構和DOPO結構相結合，制備出同時兼具凝聚相催化成炭效應和氣相自由基捕獲效應的阻燃劑（POBDBI）（如圖1所示）。該阻燃劑在受熱分解時，一方面生成大量含磷的自由基（如PO2·、PO·等），能夠捕獲聚合物燃燒鍊反應中的OH·和H·自由基，從而起到阻燃作用；另一方面又能催化EP在燃燒時形成更加緻密的炭層，抑制煙的釋放。該阻燃劑能夠使EP複合材料的極限氧指數達到36.5%，垂直燃燒等級通過UL-94 V0級别，煙釋放總量下降50%，總熱釋放量下降60%。
圖1. POBDBI阻燃劑的降解過程。
由于苯并咪唑酮結構單元的引入，在凝聚相殘炭中，能夠與DOPO分解産生的焦磷酸、偏磷酸發生交聯、催化成炭效應，發揮磷-氮協同作用，進一步提升燃燒過程中殘炭的緻密性。如圖b2和b3顯示，緻密的殘炭能夠有效地阻隔燃燒過程中熱、質以及可燃性氣體的傳遞，從而保護底部基材免于燃燒。
圖2. EP（a1）、EP/POBDBI-1.0（b1）的數碼照片；EP（a2、a3）的外部和内部殘炭、EP/POBDBI-1.0（b2、b3）的外部和内部殘炭的SEM圖像；殘炭的紅外（c）以及XPS圖（d）
朱宗民博士，畢業于四川大學，師從王玉忠院士，2018年9月受聘于77779193永利官网材料與科學工程學院，并進入由王桦和王羅新教授帶領的前沿纖維材料團隊。一直以來從事無鹵阻燃劑分子設計、功能高分子材料的制備以及廢舊紡織品高附加值回收利用等研究工作，目前已在ACS Appl Mater Inter、Compos Sci Technol、Compos Part B-Eng、Chem Eng J、Polym Degrad Stabil等期刊發表SCI論文30餘篇，其中以第一作者或者通訊作者身份發表SCI論文13篇，ESI高倍引論文2篇。申請國家發明專利7項，已獲得授權專利3項。并多次在國内外阻燃學術會議上做口頭報告。
