四川大学王玉忠院士团队开创阻燃材料研究新范式

引言：

在高分子材料的广泛应用中，其易燃性一直是火灾安全的主要隐患。近日，四川大学王玉忠院士团队利用研制的聚合物燃烧过程实时在线分析仪获取大量真实燃烧数据，并结合机器学习算法进行分子基团对阻燃性定量贡献建模，建立了一种可迭代、加速阻燃材料研发的高通量设计框架，提出了未来阻燃研究的新范式。相关成果以“Scientific Discovery Framework Accelerating Advanced Polymeric Materials Design”为题发表在Research上。

1. 研究背景

有机高分子材料因其易燃性，常引发火灾事故。在之前的研究中，赋予有机高分子材料阻燃性是从源头上解决易燃高分子材料引发火灾的有效措施，具有不可替代的作用。但已有阻燃机理的研究是在非真实火环境下得到的，从而不能有效指导阻燃化设计，甚至得出的结论对阻燃设计完全无效。正因如此，目前有机高分子材料的阻燃化还不能完全上升到科学的层面，更多的是凭经验设计。为解决这一阻燃领域的难点问题，研究团队已创制出聚合物燃烧过程实时在线分析仪，能够科学表现聚合物真实燃烧行为并采集大量真实燃烧数据，表征燃烧/阻燃性能并同时原位分析燃烧行为/机理。

2. 研究进展

该团队建立了一个结合燃烧分析仪、虚拟反应器和材料基因模型的阻燃材料设计框架。利用真实燃烧数据，提取燃烧反应规律，并构建了分子基团对阻燃性的定量贡献模型，显著提高了模型的准确率。

3. 未来展望

未来阻燃材料研究将聚焦于积累更多高分子材料的真实燃烧数据，以迭代优化该框架，建立更快速、更准确的分子结构对阻燃性的构效关系模型。

信息来源：Research 科学研究

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