聚氨酯泡沫阻燃技術(shù)分類

聚氨酯泡沫（PUF）的阻燃技術(shù)分為結(jié)構(gòu)型阻燃和添加型阻燃技術(shù)。

結(jié)構(gòu)型阻燃劑直接接枝在反應(yīng)原料(如多元醇或異氰酸酯)上，參與反應(yīng)。添加型阻燃技術(shù)中添加的阻燃組分稱為添加型阻燃劑。這種阻燃劑可以是不具有反應(yīng)活性但有阻燃作用的物質(zhì)，將其均勻分散在PUF基體中阻止燃燒發(fā)生，也可以是在原料中添加含氯、溴、磷等阻燃元素的物質(zhì)，部分或全部參與燃燒，生成的物質(zhì)起到阻燃作用。

聚氨酯泡沫3個燃燒階段

PUF的燃燒可以分為3個階段。

第1階段為熱量積蓄：由于PUF的導(dǎo)熱系數(shù)較低，一旦受熱便會迅速升溫。

第2階段為熱分解與燃燒：當(dāng)溫度上升到PUF的分解溫度時，材料就會降解和分解產(chǎn)生大量的可燃?xì)怏w，可燃?xì)怏w與氧氣接觸發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而燃燒。

第3階段為熱傳遞與火焰蔓延：燃燒產(chǎn)生的大量熱量，持續(xù)傳導(dǎo)到鄰近區(qū)域，使火焰蔓延并持續(xù)燃燒。

所用阻燃劑種類

PUF所用阻燃劑按照阻燃組分可分為鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、硼系阻燃劑、填充型阻燃劑和膨脹型阻燃劑。鹵系阻燃劑已經(jīng)不被提倡乃至禁止使用。

磷系阻燃劑

磷系阻燃劑可以分為無機(jī)型和有機(jī)型兩種。無機(jī)型磷系阻燃劑主要包括紅磷、磷酸鹽等；有機(jī)型磷系阻燃劑主要包括磷酸酯、亞磷酸酯、次磷酸酯、有機(jī)磷鹽及磷雜環(huán)化合物等。

氮系阻燃劑

氮系阻燃劑主要是三聚氰胺及其鹽類(如氰脲酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽、雙氰胺鹽及胍鹽等)。

硼系阻燃劑

硼系阻燃劑分為無機(jī)硼系阻燃劑和有機(jī)硼系阻燃劑。無機(jī)硼系阻燃劑使用最為廣泛的是硼酸鋅，它具有良好的阻燃性能，且抑煙作用佳。硼酸鋅受熱至300℃ 以上釋放結(jié)晶水，吸收大量熱量，生成的B2O3玻璃狀薄膜可以覆蓋在聚合物上，起到隔熱隔氧作用。

填料型阻燃劑

填料型阻燃劑是聚合物阻燃劑中用量最大的一類，其價格低廉，穩(wěn)定性好，但填充量大，阻燃效率低。主要的填料型阻燃劑包括A12(OH)3 ，Mg(OH)2，CaCO3 。其中，Mg／A1系阻燃劑同時具備阻燃、填充、抑煙功能。

膨脹型阻燃劑

膨脹型阻燃劑一般由脫水劑、成炭劑和氣源組成。添加了膨脹型阻燃劑的PUF在受熱時表面會生成一層均勻的炭質(zhì)泡沫層，起到隔熱、隔氧、抑煙、防止溶液產(chǎn)生的作用，起到阻燃效果。

復(fù)配型阻燃劑

為提高PUF的阻燃性能，通常在阻燃劑中引入兩種或兩種以上阻燃元素，可以是同種類型的阻燃劑，也可以是不同類型的阻燃劑。

今后發(fā)展方向

1、對無機(jī)添加型阻燃劑進(jìn)行結(jié)構(gòu)改性以提升阻燃效果。探索研究新的阻燃劑的表面處理工藝和超細(xì)化納米技術(shù)，提高微膠囊化和表面改性后的阻燃劑微粒的產(chǎn)率，進(jìn)一步改善其在PUF中的分布。

2、深入研究阻燃劑復(fù)配后的協(xié)效作用機(jī)理。加強(qiáng)對阻燃機(jī)理的研究，為阻燃劑配方設(shè)計提供有效的理論依據(jù)，減少阻燃劑用量，提高阻燃效果。

3、可在阻燃劑合成過程中，向同一分子中嵌入多種阻燃元素進(jìn)行協(xié)同阻燃是制備高效阻燃劑更有效的途徑。