近期，由重庆交通大学、重庆国际复合材料股份有限公司和西班牙马德里高等材料研究院（IMDEA Materials Institute）的联合研究团队，在玻璃纤维增强尼龙6（GF/PA6）复合材料领域取得重大突破。团队创新性地开发出一种温度响应型铁/环三磷腈络合型硅烷偶联剂（APETP-Fe），通过独特的高温界面催化成炭与低温分子键合反应协同机制，解决纤维增强热塑复合材料阻燃与力学性能难以显著同步提升的行业顽疾。这一成果为高性能阻燃纤维增强复合材料设计提供了重要参考价值。该工作以“Synchronously interfacial fire retardancy and mechanical strengthening of glass fiber nylon 6 by temperature-responsive coupling agent”为题，发表于国际期刊《Chemical Engineering Journal》上。《Chemical Engineering Journal》为材料领域顶级期刊（SCI一区，TOP），影响因子13.2。该论文的第一作者为材料学院硕士毕业研究生李寒，通讯作者为我校中国西班牙高等材料联合研究中心负责人李志副教授和重庆市国际复合材料股份有限公司研发总监曾庆文博士。

GF/PA6材料在燃烧时因玻璃纤维引发的"灯芯效应"会加速火焰蔓延，而常规阻燃方案需添加大量阻燃剂，导致材料力学性能显著劣化。本项研究的核心创新在于构建了温度响应型双功能界面并系统性证实了双重协同机制：当材料处于加工温度（约235℃）时，APETP-Fe分子中的活性羟基会与尼龙6的酰胺基发生动态酰胺-酯交换反应，在纤维与基体间形成高强度共价键结合，实现界面分子级强化。当材料暴露于燃烧高温环境时，该耦合剂即刻触发界面催化成炭的阻燃机制。铁离子与环三磷腈的配位结构发挥超高效催化作用，并在纤维表面原位生成连续致密炭层，通过物理隔绝氧气与切断聚合物熔体流动路径，抑制了"灯芯效应"。

依托温度响应型双功能界面协同机制基础研究，破解了产业化中长期困扰纤维增强复合材料中阻燃力学平衡提升的“灯芯效应”瓶颈问题，并进一步扩展应用到赋能其他高效阻燃体系。

基于铁/环三磷腈络合型硅烷偶联剂的温度响应型双功能界面协同机制

李志副教授团队依托重庆交通大学中国西班牙高等材料联合研究中心和交通新能源材料与装备研究院在聚合物催化成炭、高效含磷阻燃结构设计、抑烟减毒、阻燃机理机制等传统阻燃领域以及火安全电池材料领域开展了卓有成效的创新工作，其中在超快速催化成炭阻燃、原子级催化成炭阻燃、叠层催化成炭阻燃和孔道抑烟减毒等开展了原始创新工作，相关成果发表相继发表在ACS Applied Material & Interfaces、Chemical Engineering Journal、Composites PartA/B、Journal of Colloid and Interface Science和Journal of Material Chemistry A等期刊，获得2023年重庆市化学化工学会基础研究成果一等奖等相关奖项，李志副教授于2024年当选国际先进材料协会会士（Fellow of IAAM），并连续三年进入全球前2%顶级科学家（2023、2024、2025年）榜单。

基于ZrAA@Fe@ZIF-67的叠层催化成炭阻燃环氧机制