具有抑烟性能的复合阻燃剂、阻燃聚氨酯泡沫是必然趋势

2021-0927
具有抑烟性能的复合阻燃剂阻燃聚氨酯泡沫是必然趋势
聚氨酯阻燃材料及其应用
芳烃聚酯型硬质聚氨酯泡沫

结合飞机使用的软质聚氨酯泡沫，综述了近10年来国内外有关其无卤阻燃剂的研究进展，包括含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、无机阻燃剂和复合阻燃剂，介绍了相应的阻燃效果和阻燃机理等。指出采用具有抑烟性能的复合阻燃剂阻燃软质聚氨酯泡沫是必然趋势。



PU 材料的阻燃方法主要有三种，即添加非活性阻燃剂、反应型阻燃剂或在PU中引入耐热性高的基团，提高PU阻燃性。
添加型阻燃剂
在发泡原料中，添加不具有反应活性、但具有阻燃作用的物质，发泡成型后，这些物质就均匀地分散在泡沫塑料中，起到阻止泡沫燃烧的作用。
添加的阻燃剂按形态分，有固态和液态阻燃剂两种。
固态阻燃剂
固态阻燃剂与聚醚相溶性差，很容易沉降，将其添加到PU泡沫中，会削弱聚合物材料的机械强度。
为解决上述问题，需要对固态阻燃剂进行处理，即将小分子含羟基化合物包覆于固态阻燃剂表面，增加其与聚醚的相溶性。在成泡过程中，该羟基化合物与NCO基团发生反应，将阻燃剂与泡沫聚合物网络体有机结合在一起，以提高材料的机械强度。
液态阻燃剂
该类型中以液态的含卤磷酸酯及磷酸酯居多，它们具有阻燃效率高、粘度低、与多元醇相容性好、热稳定性适中及抗“焦化”等特点。液态添加型阻燃剂分为卤代单磷酸酯及膦酸酯、卤代多磷酸酯两类。
卤代单磷酸酯和膦酸酯是国内PU泡沫行业最早应用的一类阻燃剂，自20世纪90年代，国内磷酸酯类阻燃剂就研究由单磷酸酯类向二聚或多聚磷酸酯类发展。
反应型阻燃剂
反应型阻燃剂是指在泡沫塑料的发泡原料中引入具有阻燃作用的元素，如磷、卤素等，发泡成型后，这些阻燃元素就嵌入泡沫塑料的分子结构中，起到阻止泡沫燃烧的作用。阻燃元素既可通过异氰酸酯引入，也可通过聚醚多元醇引入，在聚醚多元醇中引入阻燃元素的方法，在国内外都已普遍使用，且有多种牌号的产品面市。
改变分子结构
由于异氰脲酸酯和芳香体结构的热降解温度较高，所以在泡沫结构中引入异氰脲酸酯环或芳香体结构，有利于提高泡沫塑料的阻燃性。与普通PU硬质泡沫相比，聚异氰脲酸酯泡沫具有耐热性高、高温尺寸稳定性好、耐火焰烧穿性好、发烟量低等特点。增加泡沫结构中异氰脲酸酯结构的含量，有利于提高泡沫的阻燃性。