DOI: 10.1016/j.polymer.2021.123466
為了滿足不同應用的性能要求，聚合物加工技術經歷了數十年的持續發展。與此同時，各種高性能聚合物材料也得到了迅速的發展。從合成聚合物的起源出發，聚合物纖維的制備一直是人們關注的焦點，其應用范圍從紡織品到生物醫學材料。靜電紡絲是一種開發直徑為幾十微米至幾百納米的連續纖維的通用方法。它得益于原位改性/功能化聚合物和納米級材料的優勢。阻燃性是聚合物材料的重要性能特征。在設計阻燃聚合物材料時，必須同時考慮材料和制備方面的問題，但研究人員很少關注后者。本文試圖對由靜電紡絲技術制備的阻燃聚合物材料的最新特征進行分類。綜述了用于開發阻燃材料的天然和合成聚合物電紡纖維，并討論了它們的力學性能、優點和所面臨的挑戰。
圖1.開發阻燃材料所用加工方法的演變：這種簡單的保護涂層是由埃及人開發的，以在木材和棉花材料上應用阻燃劑。在圍攻比雷埃夫斯（公元前86年）期間，也使用了類似的方法以將明礬溶液用于木制戰艦。后來，隨著新型聚合物的發展，人們發明了多種方法以將阻燃劑摻入聚合物材料的本體中或表面上，包括熔融擠出、接枝、逐層和等離子涂覆、反應擠出、3D打印和靜電紡絲。靜電紡絲由于其便捷性、通用性以及經濟高效性而成為人們的優先選擇。
圖2.a）電紡絲纖維的不同應用的概覽；b）典型靜電紡絲裝置的示意圖。
圖3.含納米粘土薄片的電紡PA6纖維的TEM圖像，其比例尺為（a）200nm，（b）100nm和（c）50nm。
圖4.在PI、PP和CuNWs-GN/PI/LLZO樣品上進行燃燒試驗。
圖5.在PAN、PMIA/PAN和PMIA/PAN-MWCNT樣品上進行燃燒試驗。
圖6.用于制備核/殼纖維的裝置的示意圖。
圖7.MFR隔膜（a）和PP隔膜（b）中Li+和Mn2+擴散的示意圖。
圖8.靜電紡絲制備阻燃材料的現狀和未來應用的示意圖。
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