尽管轻质聚合物泡沫作为节能建筑的隔热材料非常具有吸引力，然而，其存在固有易燃性的缺点。防火涂料是解决这一问题的有效手段。然而，大多数现有的防火涂料在使用过程中与聚合物泡沫的界面粘合性差。而在自然界中，蜗牛和树蛙分别通过界面氢键和机械互锁对各种表面表现出很强的粘附力。

受上述吸引人的粘合机理的启发，中科大余彬特任研究员，澳大利亚南昆士兰大学Pingan Song报道了设计了一种具有高粘合性和阻燃性的先进水性聚合物涂层。

文章要点

1）以丙烯酸羟乙酯（HEA）和乙烯基磺酸钠（VS）为原料，通过自由基共聚反应合成了一种水性聚（VS-co-HEA）共聚物。共聚物中丰富的羟基通过界面氢键使其具有很强的界面附着力。同时，钒土中的磺酸钠基团提供了阻燃性，并且还诱导了与聚氨酯（PU）表面产生机械互锁的相分离的微/纳米结构。

2）涂层通过进一步疏水处理以降低其对水分的敏感性，从而表现出超疏水特征（水接触角超过151 °）。此外，经聚(VS-co-HEA)处理的硬质聚氨酯泡沫塑料除了具有超过2.2 MPa的高剪切强度外，还表现出了高达35.5%的极限氧指数（LOI），达到了理想的UL-94 V-0等级，并显著降低了最大放热率（PHRR）（降低87%）和总烟雾释放量（TSR）（降低71%），优于以往的阻燃PU泡沫塑料。

这项工作提供了一种简单的仿生策略，可以为许多易燃基材创造先进的粘附式防火聚合物涂料。

参考文献

Zhewen Ma, et al, Bioinspired, Highly Adhesive, Nanostructured Polymeric Coatings for Superhydrophobic Fire-Extinguishing Thermal Insulation Foam, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c02254

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c02254