聚氨酯泡沫塑料含有可燃的碳、氫鏈段，密度低，比表面積大，未經(jīng)阻燃處理的聚氨酯泡沫是可燃物，遇火會燃燒，并分解，產(chǎn)生大量有毒煙霧。

硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料畢竟是一種有機高分子材料，要求它在火焰中完全不燃燒是不可能的。

所謂阻燃具體是指達(dá)到某種規(guī)范或某個試驗方法的一個具體標(biāo)準(zhǔn)。只是對小火而言，在大火中，泡沫塑料實際上仍能燃燒。

阻燃的具體要求是：不易著火、火焰?zhèn)鞑バ孕　l(fā)煙量低、燃燒時生成的有害氣體少。

近年來，我國在建筑、鐵路車輛等領(lǐng)域，迫切需要、高阻燃性的聚氨酯泡沫塑料。

減少對生命財產(chǎn)的威脅途徑：防止點燃、起火、減少火焰?zhèn)鞑ニ俣取⑾拗苹饏^(qū)范圍、爭取逃生時間。

加入某些化合物可以改善原有產(chǎn)品的阻燃性能。這些化合物有的可以結(jié)合到聚氨酯分子鏈內(nèi)，有的則不能。

含鹵素和磷的化合物是主要的阻燃材料

各種阻燃劑的作用和機理不同。

鹵化物以氣體形態(tài)起作用，它們通過燃燒，在鏈反應(yīng)中以分子或鹵原子干擾物的形式起作用。鹵素是泡沫塑料燃燒反應(yīng)的鏈終止劑，在泡沫塑料燃燒時生成鹵化氫，抑制燃燒反應(yīng)。

鹵系作為阻燃劑，其阻燃效果是很不錯的，但這種含氯、溴的阻燃材料在燃燒時會放出有刺激性和腐蝕性的鹵化氫氣體。

磷化物對聚氨酯起催化裂解作用。通過脫氫和脫水反應(yīng)，生成炭化了的保護性表面。

磷系阻燃劑通過固相的成炭和質(zhì)量保留機理降低熱釋放速率和腐蝕氣體、有毒氣體、煙的釋放量等。

含磷阻燃劑在燃燒時受熱分解，可以生成含磷的含氧酸，這種酸能催化含羥基化合物脫水、炭化，降低重量損失速度和可燃物的生成量，同時還可能有物質(zhì)生成，是CO和CO2生成量減少。

磷大部分是固態(tài)形式留在炭層中，這種炭層可以起到隔熱、隔空氣的作用。

對阻燃劑的主要要求是：能與原料和添加劑混合物相溶；對成型制品的物理性能的影響盡可能小；燃燒是生成極少量低（無）毒性煙霧。在用于聚氨酯泡沫體時，一方面當(dāng)在堿性環(huán)境中生成泡沫體時它應(yīng)有足夠的熱穩(wěn)定性，另一方面，在著火時通過蒸發(fā)和分解作用，應(yīng)具有活性和有效性；更重要的是應(yīng)有一個更佳的價格效率比。

選擇阻燃劑，除了要考慮它對制品的阻燃效果（包括長期阻燃效果，遇火時的煙霧性等），還要考慮加入阻燃劑對發(fā)泡工藝的影響，以及對制品物性的影響。

硬質(zhì)聚氨酯泡沫的阻燃方法主要有三種： (1)在合成過程中添加含氯、溴、磷等元素的化合物， 通常稱為添加型阻燃劑。(2)在原料異氰酸酯或有機多元醇鍵上引入氯、溴、磷、銻等原子，得到本體型阻燃泡沫塑料，稱為反應(yīng)型阻燃劑。(3)在聚氨酯材料中引入耐熱性高的基團，提高材料

的阻燃性（PIR）。

常用聚氨酯阻燃劑簡介

鹵代磷酸酯：三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)是應(yīng)用更早、更廣也是更便宜的添加型阻燃劑；軟泡、硬泡中都能使用；以用于硬泡效果不錯；容易揮發(fā)損失、阻燃性較差；如果用量超過15%時，泡沫塑料的物性則有下降現(xiàn)象。

鹵代磷酸酯：三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)添加型阻燃劑，兼具有良好的增塑作用；較多用于PU硬泡及PIR硬泡，也用于PU軟泡；

分子內(nèi)同時含磷、氯兩種元素，阻燃性能顯著；有增塑、防潮、抗靜電等作用；但磷氯含量比TCEP低，阻燃效果也相對減弱。

阻燃配方中，儲存穩(wěn)定性是以添加TCPP而非TCEP、DMMP來衡量的。

磷酸酯類阻燃劑：甲基磷酸二甲酯(DMMP)

是一種不含鹵素的低黏度液態(tài)添加型阻燃劑；

含磷量高，阻燃性能優(yōu)良，添加量少，價格低，使用方便，具有降低黏度和阻燃的雙重作用；

分解溫度大于187℃，熱穩(wěn)定性好；

可用于軟質(zhì)和硬質(zhì)PU泡沫，尤其適用于透明或淺色制品及噴涂方面的應(yīng)用；

不適合預(yù)配在組合料中，建議在發(fā)泡生產(chǎn)前添加。

固態(tài)阻燃劑有三聚氰胺、三氧化銻(Sb2O3)、氫氧化鋁、硼酸鹽、聚磷酸銨、三(2,3-二溴丙基)異三聚氰胺酯等。

氫氧化鋁粉末是更常用的無機添加型阻燃劑。氫氧化鋁中含有大量的結(jié)晶水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)可高達(dá)34％ )，結(jié)晶水在泡沫塑料生產(chǎn)過程中很穩(wěn)定但在泡沫塑料燃燒溫度時將快速分解，吸收燃燒熱，并在火源和泡沫間形成不燃性的屏障， 從而起到阻燃作用。同時，它也是一種煙氣抑制劑。

反應(yīng)型阻燃劑：是含磷或鹵素的二元醇或多元醇，通過化學(xué)鍵將阻燃元素引入聚氨酯結(jié)構(gòu)中來作為（建筑）阻燃的一種方法。盡管很難獲得有力的實驗數(shù)據(jù)，但通常人們認(rèn)為用這種方法阻燃具有很強的久性。雖然反應(yīng)型的含磷或鹵素的阻燃劑已經(jīng)出現(xiàn)在市場上，但在硬泡中添加型阻燃劑的使用還是占主要地位。

總的說來，阻燃劑對制品的物性有一定的不良影響，所以一般因盡可能少地使用阻燃劑而達(dá)到阻燃效果。液體添加型阻燃劑的加入對發(fā)泡工藝的影響不大，但在配方中添加液態(tài)阻燃劑，由于阻燃劑的增塑作用，將使得泡沫的硬度降低；如果阻燃劑添加量多，則明顯延緩發(fā)泡時間，這些因素在設(shè)計配方時需加以考慮。

固態(tài)阻燃劑會使泡沫粘度增加，降低了泡沫物料的流動性，添加無機物質(zhì)對泡沫性能有一定的負(fù)面影響。某些情況不能采用機械發(fā)泡工藝。

不同的阻燃元素，不同的阻燃劑復(fù)配使用，會產(chǎn)生良好的協(xié)同效應(yīng)。如磷化物與含氮化合物等一起使用，有顯著的協(xié)效作用。磷、鹵阻燃劑共同使用時，阻燃效果更佳。  

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