聚氨酯等杂链高分子材料具有高度易燃性，且燃烧时会伴随一氧化碳等毒性气体的生成，由此引起的火灾伤亡事故频发。传统阻燃策略是将含有卤素、磷、氮、硼、硅等特定阻燃元素的阻燃剂引入高分子材料中。然而，通过阻燃剂分解产物使高分子材料获得阻燃性能的被动阻燃方式，往往需要添加大量的阻燃剂，将不可避免地恶化力学性能，甚至加剧毒性烟气释放。针对以上难题，西华大学陈明军教授课题组与四川大学赵海波教授合作提出了一种利用催化聚合物在燃烧前自裂解并主动释放CO₂以实现聚合物“主动灭火”的阻燃新策略。该工作利用钾离子催化传统软质聚氨酯泡沫材料的氨基甲酸酯基团和聚醚链段重排，实现在软质聚氨酯泡沫大量分解前的较窄温度范围内，催化软质聚氨酯泡沫快速自裂解产生大量CO₂，实现离火自熄，并有效降低毒性气体CO、HCN和NO_x浓度，获得优异的火安全性能（图1）。仅引入1.05 wt%的甲酸钾就可使软质聚氨酯泡沫的极限氧指数（LOI）显著提升至26.5%，被点燃时间增加927%，烟毒性大幅降低95%。

相关工作以“Catalytic polymer self-cleavage for CO₂ generation before combustion empowers materials with fire safety”为题发表在Nature Communications上（Nat. Commun. 2024, 15, 2726）