文 献 综 述

一、聚氨酯硬泡

随着我国人民生活水平迅速提高，宾馆家庭的室内装饰装修使用了大量的聚氨酯泡沫塑料，由此引发的火灾事故频频。提高聚氨酯泡沫材料的阻燃防火性能是保障人民生命财产安全的重要措施。软质聚氨酯泡沫材料是一种减震、隔热、吸声、保水等性能十分优异的合成材料，其用途极其广泛[1，2]。特别是近年来，我国在加强国防建设，提高军事隐形技术方面，十分迫切需要高强度、高阻燃性的聚氨酯泡沫塑料［3］。目前我国建筑能耗已占到社会总能耗的37%左右，因此建筑节能在节约能源系统工程中占有举足轻重的地位。利用新型高性能环保材料对量大面广的既有建筑屋面进行节能改造，是建筑节能的有效途径之一。[4]

二、添加型阻燃剂对聚氨酯的影响

聚氨酯硬泡具有优良的力学性能、电学性能、声学性能及耐化学腐蚀性能,并与多种材料有很强的粘接力,从而被广泛用作石油化工管道、冷藏设备、运输设备以及建筑物等的保温隔热材料。但是,未经阻燃处理的聚氨酯硬泡的氧指数一般低于19,属易燃材料,并在燃烧过程中放出HCN、CO等有毒气体[ 1]。因此,聚氨酯泡沫塑料耐燃、防火问题已成为迫切需要解决的重要课题。近年来,国内外报道了许多新型阻燃剂以及通过阻燃剂的协同作用来提高聚氨酯硬泡的阻燃性能[5～7]。

聚合物的阻燃机理是一个极其复杂的物理和化学过程。一般认为，阻燃剂对聚合物的阻燃行为主要是通过冷却、稀释、形成绝热层和终止自由基链反应等途径来实现[1引。阻燃剂分解时形成不易挥发的保护皮膜覆盖在树脂的表面，从而把空气隔断，起到阻燃的作用。阻燃剂的加入，拓宽了聚氨酯分解的湿度范围，减少了挥发产物，高温下的产物形成了炭层，在火焰区和凝聚相形成隔热层，阻止聚合物的分解。阻燃剂的分解产物能捕获塑料燃烧时分解为烃的HO，一旦自由基的连锁反应被切断，燃烧的火焰就会熄灭；阻燃剂还能将燃烧时产生的热量分散或吸收，降低聚合物的温度，从而减缓分解和燃烧；聚合物一阻燃体系能分解产生H20，HCl，HBr，CO：，NH3，N2等不燃气体，将可燃气体稀释，从而达到阻燃效果[8,9]。

 不同阻燃剂对聚氨酯硬泡燃烧性能的影响表2为不同阻燃剂对聚氨酯硬泡燃烧性能的影响情况。

表1阻燃聚氨酯硬泡燃烧性能参数值阻燃剂

通常阻燃剂的加入可以提高聚氨酯硬泡的氧指数。由表2可知,氧指数测定方法不能区分几种阻燃聚氨酯硬泡燃烧性能的差异。利用锥形量热仪获得的数据,可较好地反映这几种阻燃聚氨酯硬泡的燃烧特性,阻燃剂的加入,在不同程度上提高了聚氨酯的点燃时间,其中单独填充DMMP聚氨酯硬泡的点燃时间大于DMMP与卤代磷酸酯复配使用的点燃时间。DMMP与卤代磷酸酯复配阻燃聚氨酯硬泡的平均燃烧释放速率、总热释放量低于单独使用DMMP阻燃的聚氨酯硬泡。其中, DMMP与TDCP复配使用的效果最佳,平均燃烧释放速率、总热释放量与未加阻燃剂的聚氨酯硬泡相比,分别降低了约37%和42%。加入阻燃剂后,增加了聚氨酯硬泡的发烟量。其中,单独使用DMMP的聚氨酯硬泡的发烟量最大, DMMP与卤代磷酸酯阻燃剂复配改性的聚氨酯硬泡次之, DMMP与TDCP复配改性的聚氨酯硬泡在几种阻燃硬泡中的发烟量最小,但其发烟量仍然要大于未添加阻燃剂的聚氨酯硬泡。除此之外,加入阻燃剂后,聚氨酯硬泡燃烧时的CO生成率明显降低,这就减少了材料在火灾中对人员的危害性,与未加阻燃剂的聚氨酯硬泡相比, DMMP与TDCP复配改性的聚氨酯硬泡的CO生成率降低了近50%[6]。

三、阻燃剂