聚氨酯泡沫阻燃技術及發展方向

　　聚氨酯泡沫阻燃技術分類

　　聚氨酯泡沫（PUF）的阻燃技術分為結構型阻燃和添加型阻燃技術。

　　結構型阻燃劑直接接枝在反應原料(如多元醇或異氰酸酯)上，參與反應。添加型阻燃技術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活性但有阻燃作用的物質，將其均勻分散在PUF基體中阻止燃燒發生，也可以是在原料中添加含氯、溴、磷等阻燃元素的物質，部分或全部參與燃燒，生成的物質起到阻燃作用。

　　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的導熱系數較低，一旦受熱便會迅速升溫。

　　第2階段為熱分解與燃燒：當溫度上升到PUF的分解溫度時，材料就會降解和分解產生大量的可燃氣體，可燃氣體與氧氣接觸發生反應進而燃燒。

　　第3階段為熱傳遞與火焰蔓延：燃燒產生的大量熱量，持續傳導到鄰近區域，使火焰蔓延并持續燃燒。

　　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型和有機型兩種。無機型磷系阻燃劑主要包括紅磷、磷酸鹽等；有機型磷系阻燃劑主要包括磷酸酯、亞磷酸酯、次磷酸酯、有機磷鹽及磷雜環化合物等。

　　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硼系阻燃劑和有機硼系阻燃劑。無機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。金戈新材可為提供無鹵環保填充阻燃劑，歡迎有需求人士聯系我司。

　　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泡沫層，起到隔熱、隔氧、抑煙、防止溶液產生的作用，起到阻燃效果。

　　復配型阻燃劑

　　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。

　　今后發展方向

    1、對無機添加型阻燃劑進行結構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化納米技術，提高微膠囊化和表面改性后的阻燃劑微粒的產率，進一步改善其在PUF中的分布。

    2、深入研究阻燃劑復配后的協效作用機理。加強對阻燃機理的研究，為阻燃劑配方設計提供有效的理論依據，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行協同阻燃是制備高效阻燃劑更有效的途徑。