摘要

综述了硬泡聚氨酯的燃烧方式和阻燃原理。介绍了阻燃技术的研究现状和最新进展。硬质泡沫塑料是第五大塑料的总称。是氨基甲酸酯段多元醇与多异氰酸酯反应生成的聚合物。聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯产品的一大分支，它占聚氨酯材料总量的20%左右。是近十年来发展最快的合成材料。它具有优异的物理机械性能和保温性能。硬质聚氨酯泡沫塑料具有重量轻、强度高、导热系数低、隔音效果好等特点，在建筑工程中得到了广泛的应用，也应用于工业、运输、石油化工管道、航海、军事等领域。

硬泡聚氨酯 燃烧方式 添加型阻燃剂              

1 RPUF 燃烧方式

1.1 气相阻燃机理

我们都知道燃烧需要点火，因此，本文研究了阻燃剂的阻燃机理。从而进一步探讨了气相阻燃机理。在燃烧过程中，阻燃剂分解生成非可燃气体，降低可燃气体和氧气的浓度，从而抑制燃烧。通过阻燃剂的作用，改变了燃烧的热分解方式，稀释了分解后的可燃气体。

1.2 阻燃机理凝聚相阻燃

通过阻燃剂的作用，在凝聚相改变纤维大分子链的热裂解历程，促进发生脱水、缩合、环化、交联等反应，增加炭化残渣，减少可燃性气体的产生。通过阻燃剂材料的热分解和吸热吸收，降低了材料的表面温度，减缓或终止了燃烧。阻燃剂组件释放一层耐火绝缘多孔碳层，覆盖在燃烧材料的表面，以防止易燃气体扩散到燃烧材料表面。这样在燃烧区，很难将热量从燃烧区传递到燃烧材料上，从而抑制燃烧。

1.3 中断热交换阻燃机理

中断热交换阻燃机理它是指去除燃烧产生的部分热量，使材料不能达到热分解温度，使燃烧材料不能继续燃烧，从而中断燃烧。根据上述机构和应用方式，将阻燃剂分为添加剂型和反应型。添加的阻燃剂是阻燃剂与聚氨酯材料的物理共混，以达到阻燃剂的目的。该方法相对简单，是最早的阻燃方法。它现在仍然被广泛使用。添加剂阻燃剂分为无机阻燃剂和有机阻燃剂。无机阻燃剂主要为氢氧化铝、氧化硅和无机硅体系。

2 RPUF 常用的添加型阻燃剂

2.1 含磷阻燃剂

常用的含磷阻燃剂为TCPP，三氯异支柱酯（TDCPP）、金属酸二甲酯（DMMP）、磷酸二甲酯（DMPP）9≤10、二乙基膦酸（DIP）11 等阻燃剂得到了广泛的应用。火焰阻燃效果好，与聚醚多元醇相容性好，黏度低，抗结焦性能好。

根据凝聚相的阻燃机理，含磷阻燃剂主要为含磷化合物分解成钙磷，磷酸和聚偏磷酸。黏性液体聚偏磷酸更稳定，不挥发，覆盖在材料表面以分离氧气阻止燃烧。同时，在聚合物表面脱水和碳化，形成碳膜吸收热量，降低温度。形式反应物的形成也可以降低可燃气体的浓度。这几种阻燃剂中含磷含氮还含有卤素取代基，使得阻燃剂具有磷光体的双重协同效应。

2.2 含氮阻燃剂

含氮阻燃剂主要有双氰胺、三聚氰胺、氰尿酸盐等。其主要优点是无卤、低毒、低烟、热光稳定、阻燃效果好、价格低廉。硝基含氮阻燃剂经吸热分解后可分解为NH3、H2NCN、N、NO、CO2、H2O 等不可燃气体，一方面可以稀释浓度。分解氧和聚合物在空气中的热分解所产生的可燃物质，而阻燃剂则吸收热量，降低物质的表面温度。分解产生的氮氧化物捕获自由基，抑制聚合物的链式反应，从而达到阻燃剂的目的。三聚氰胺以其优异的热稳定性、耐久性、耐候性和优良的阻燃性能得到了广泛的应用，并在欧洲得到了广泛的应用。通过锥形量热仪等仪器研究三聚氰胺的阻燃机理。发现三聚氰胺的阻燃作用主要是通过分解来实现的。然而，含氮阻燃剂和含磷阻燃剂的效果通常较好。通过对C酸氰酸支路（MC 作为阻燃剂）对PUF 性能的影响比较。结果表明，MC 和MPP 的加入降低了UF 的导热系数。机械专业添加TH MC 的PUF 比添加MPP.PUF 的性能和热稳定性好，优于锥形量热仪、L0I 和MC 添加到烟气中的性能和热稳定性。

2.3 膨胀型阻燃剂

膨胀型阻燃剂是近年来发展迅速的一种新型无卤阻燃剂，由天然石墨制成。当化合物在层间晶格中吸附在200℃以上时，石材开始广泛膨胀，并在1100℃时达到最大值。最大体积可达280倍。石墨形态由片状转变为蠕虫状，形成较厚的孔洞。形成绝缘层和氧气层。利用这一特性，可以通过在瞬间扩大体积来熄灭火焰。然而这种阻燃方式的阻燃效率很低，而且不能与其他阻燃剂一起使用。如果采用EG 和磷酸三乙酯（TEP）作为PUF 的阻燃剂。结果表明，在系统中添加了15%的分材料的TEP 的氧指数为33%。通过研究了几组不同密度的EC/RPUF 复合材料的阻燃性能，发现了E 型阻燃剂。当EC 含量相随着密度的增加，火焰延迟性会更好。还发现EC 对RPUF 具有协同阻燃作用。在固定RPUF 含量的情况下，RPUF 的氧指数可大大提高。聚氨酯泡沫在外墙外保温系统中具有优异的应用性能。作为一个热保湿材料，聚氨酯泡沫塑料得到了广泛的应用。而且在建筑能源也领域得到了越来越广泛的应用。因为其保温的特点。聚氨酯硬质泡沫是建筑保温工程中最常用的材料。未来节能领域的应用前景很广泛。其根本原因是聚氨酯的优异性能。

3 聚氨酯硬泡在外墙外保温体系中应用性能

3.1 聚氨酯硬泡低的导热系数

聚氨酯泡沫的导热系数很低，是目前工程中常用的一种保温材料(如导热系数)。其导热系数为0.024W/m。如减薄后，建筑物重量减少，居住面积增加3.2%。硬泡聚氨酯是一种新型的聚氨酯泡沫材料。耐火和耐高温。具有良好的耐火性和耐热性。

3.2 聚氨酯硬泡具有良好的防火耐温性能，是种比较安全的保温材料

通过调整配方，聚氨酯硬质泡沫能满足高耐火材料的要求。硬质泡沫可长期经受40℃～90℃试验。在120℃～150℃时，聚氨酯改性聚异氰酸酯泡沫塑料可长期使用。起泡点聚氨酯硬质泡沫比木材高。虽然刚性泡沫是聚合物，但它是一种惰性燃烧的热固性材料，不产生可燃材料，形成了一层保护层。这一特点有效地抑制了熔化导致火灾蔓延的风险。聚氮酯硬质气泡能抵抗溅火星和辐射热。金属板、纤维水泥是以无机物如纸板、石膏板或聚酯绝缘墙、聚氨酯芯复合板的主要材料。水泥体系覆盖材料通过防止氧气进入平板或增加主绝缘层与泡沫芯材料之间的接触来提高其阻燃性能。聚苯乙烯泡沫塑料是热塑性材料。在火灾中的表现要差得多，当着火的时候，热液流动会使火扩散得更远，这就加重了火灾的灾情。

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4 结语

硬泡聚氨酯在外墙保湿系统和硬泡聚氨酯中的应用及其与绝热层的关系及聚氨酯硬质泡沫在我国外墙保温系统中的应用分析。硬泡聚氨酯阻燃技术有很多种。它们分别添加阻燃剂和无机填料。硬泡聚氨酯聚酯通过提高大分子的交联度，当阻燃剂被引入聚氨酯大分子时，增加聚氨酯大分子中网络结构的比例，可以提高聚氨酯大分子的性能。指出聚氨酯硬质泡沫板是主要的产品，还介绍了聚氨酯硬质泡沫外墙保温系统的发展前景。