聚氨酯泡沫材料屬易燃材料,未處理的PU硬質(zhì)泡沫塑料氧指數(shù)僅為17左右,且燃燒過程中放出HCN、CO等有毒氣體,給滅火及火場逃生都帶來很大困難。近年來我國相繼開發(fā)了許多新型阻燃劑,如三氯乙基磷酸酯(TCEP)、三(2,3-二溴丙基)三聚氰胺酯(TBC)、甲基膦酸二甲酯(DMMP)等含膦、鹵的有機(jī)阻燃劑,可將PU硬泡的氧指數(shù)提高到26左右。
聚氨酯泡沫的阻燃方式主要有反應(yīng)型阻燃和添加型阻燃。前者是將阻燃元素磷或鹵通過化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)入多元醇中使材料具有阻燃性,如國產(chǎn)Ⅱ型阻燃聚醚,601聚醚等。磷在聚氨酯泡沫材料中含量為1.5%~2%即可滿足一般阻燃要求。含鹵多元醇中,以氯橋酸為基礎(chǔ)的反應(yīng)產(chǎn)物聚酯多元醇和含鹵聚醚多元醇是比較重要的兩種。將磷和鹵導(dǎo)入異氰酸酯同樣可以起到阻燃作用。在燃燒過程中,鹵素與磷形成的PX3和PX5以及HX和水汽等不燃性氣體可降低燃燒區(qū)域的可燃?xì)怏w和氧氣的濃度,從而抑制燃燒。而且阻燃劑分解產(chǎn)生的鹵自由基可捕捉(消除)高聚物燃燒的火焰反應(yīng)(自由基連鎖反應(yīng))產(chǎn)生的HO·自由基,使其濃度減小,抑制連鎖反應(yīng),使燃燒速度減慢。另外,在阻燃劑的作用下,有時(shí)高聚物的熱分解模式會(huì)發(fā)生改變,使分解出的可燃?xì)怏w減少,從而達(dá)到阻燃目的。
添加型阻燃就是添加阻燃劑,添加方式有兩種:一種是化學(xué)方法,包括合成新型耐熱塑料、共聚法、接枝法和交聯(lián)法;另一種是物理方法,包括添加阻燃劑、與阻燃聚合物共混、無機(jī)填料稀釋法和防火材料覆蓋法。胡勝利確定了低毒、低煙、高效的復(fù)合型阻燃劑,由固體、液體阻燃劑兩部分組成,前者為有機(jī)(含鹵、氮)阻燃劑和無機(jī)阻燃劑的混合物,后者為含肉、磷有機(jī)阻燃劑,制得了氧指數(shù)在30以上的高阻燃硬質(zhì)聚氨酯泡沫。