刘晓辉，彭 博，李禹墨，周祥富

（天津工业大学材料科学与工程学院，天津 300387）

聚丙烯腈是一种化学性质稳定、抗氧化性良好和成膜性优异的聚合物，被广泛应用在化工、食品和医药等领域[1]。然而，聚丙烯腈在空气中极易燃烧，极限氧指数（LOI）仅为17%，且在燃烧过程中产生大量的有毒气体，如氰化氢、一氧化碳和乙腈等，严重危害人们的身体健康[2]。因此，有必要对聚丙烯腈进行阻燃改性，抑制燃烧过程中有毒气体的释放，据以拓宽其在不同领域内的应用。

目前共混阻燃改性法具有阻燃效果好、成本低和操作简单等优点。金属阻燃剂是常见的无机阻燃填料，需要添加其他阻燃剂协同发挥作用[3]。目前国内外研究学者探究了金属离子在抑制聚丙烯腈热降解时发挥的作用。曾倩[4]利用植酸和Fe2+制备植酸铁螯合物，并采用共混法阻燃改性聚丙烯腈，LOI值达到22.8%。Yan等[5]证实在聚丙烯腈受热分解时，Zn2+通过吸附作用抑制分子间的环化，提高主链的稳定性，促进炭层的紧密程度。徐静等[6]证明Mg2+和Zn2+与聚丙烯腈大分子间能够形成稳定的环状螯合结构，提高纤维热稳定性。上述研究证实金属离子显著提升了聚丙烯腈大分子主链的稳定性，改善其阻燃性能，但并未涉及Cu2+对聚丙烯腈阻燃性能的研究。同时，刘纵宇等[7]利用Cu2+对阻燃棉纤维进行络合处理，有效地减少了有毒气体的产生，说明Cu2+具有一定的阻燃作用。孙昌梅等[8]综述了壳聚糖及其衍生物对Fe3+、Cu2+和Ni2+等金属离子的吸附能力，证实Cu2+的被吸附性优于其他金属离子。……