东北林业大学黑龙江阻燃材料分子设计与制备重点实验室的刘鲁斌教授课题组和北京工商大学邱勇教授联合报道了一种高效的生物基阻燃剂。通过将海洋生物衍生壳聚糖（CS）和含P-C和P-O结构的甲基膦酸的自组装，合成了一种新型多功能生物基添加剂壳聚糖甲基膦酸酯（CMP），通过挤压和随后的注塑引入聚乳酸基体中，生物质阻燃CMP骨架中含有P-C和P-O基团，能同时在凝聚相和气相起到阻燃作用。纯聚乳酸在高温辐射下会分解生成大量的小分子化合物（烷烃、醛类、脂类和环状低聚物），点燃会迅速燃烧，燃烧后没有焦残留物。单一的CS引入会使得PLA/CS的燃烧速率减慢，但由于CS自然结构的可燃性，仍保持了较高的THR值。因此研究人员将甲基膦酸基团引入到CS结构中，PLA/CMP生物基复合材料的阻燃性能显著提高。这主要是由于CMP结构中的磷酸根基团分解并释放了PO·和P·自由基，通过捕获PLA热解过程中的气体活性自由基（O·、H·和OH·），抑制并中断了燃烧过程。同时，PLA/CMP复合材料分解后的惰性气体（氨、水和二氧化碳）稀释了气相中可燃挥发物的浓度。此外，形成的炭层在凝聚相燃烧过程中起着一定的阻挡作用。因此，PLA/CMP复合材料的火传播受到限制，甚至自熄灭。相关研究成果以“Preparation and mechanism study of a high efficiency bio-based flame retardant for simultaneously enhancing flame retardancy, toughness and crystallization rate of poly (lactic acid)”为题发表在国际顶刊Composites Part B:Engineering上。