国外聚氨酯材料无卤阻燃技术现状与发展趋势

降低。但本征阻燃工艺复杂、 条件苛刻 ， 反应机理研
究不 足 ， 实际应 用不 如填 充 型阻燃 普及 。 本 综述 以填 充 型阻燃 和本 征 阻燃 聚氨酯 技术 为
主 ， ２０ 对 ０ ７年 以来 国外 聚 氨酯无 卤阻燃技 术 的相关 研 究进 行介 绍 。 １ 填 充型 无 卤阻燃聚 氨酯 的研 究进 展
型 阻燃 聚氨 酯技 术 、 聚异 氰脲 酸 酯改性 聚氨 酯技 术 、 本征 阻燃 聚氨 酯技 术 ， 望 了未来 聚氨 酯材 料 展 的 阻燃技 术 发展 趋 势。 关键词 ： 聚氨 酯 ； 卤； 无 阻燃 ； 国外
中 图分 类 号 ：Ｔ ２ ． Ｑ３３８ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：１０ ０ ５—１０ （ ０ ２ ０ ０ ０ — ４ ９ ２ ２ １ ）４— ０ １ ０
（ ． 京４ ｒ大学 化 工资 源有 效利 用 国 家重 点 实验 室 １北 Ｌ＿ －
（ ． 京华腾 新材 料股 份 有 限公 司 １０ ８ ） ２北 ０ ０ ４
１０２ ） ００ ９
（ ． 东华 南精 细化 工研 究 院有 限公 司 江 门 ５ ９ ４ ） ３广 ２ １ １ 摘 要 ： 绍 了阻燃聚氨 酯材料 的研 究现 状 ， 介 综述 了近 几年 来 国外 无 卤阻燃 聚氨 酯技 术 ， 包括 填 充
质 疑 。尤其 是 在各 国对 卤系阻燃 剂 的使用 做 了严格 的 限 制 以 后 ， 合 物 的 无 卤 阻 燃 研 究 更 显 得 重 聚 要 Ｊ 。聚氨 酯 的 无 卤 阻燃 主 要 有 填 充 型 阻 燃 和本
征 阻燃 两种 途径 。填 充 型阻燃 是 通过 将 阻燃剂 与 聚 氨酯 材 料进行 物理 共 混 来 实 现 阻燃 目的 ， 用 的 阻 常
材 料 表现 最 差 Ｊ 因 此 聚 氨 酯 的 阻 燃 改 性 一 直 是 。 聚氨 酯材 料研 究 的热 点 。 阻燃 聚氨 酯材 料 的类 型可分 为 有 卤阻燃 和无 卤
阻燃 。 卤系 阻燃剂 作 为传 统 的高效 阻燃 剂在 聚合 物 阻燃 领域 有着 广泛 的应 用 ， 由于很 多 方 面 不 符 合 但 安全 和 环境 要求 ， 统 卤 系 阻燃 剂 的应 用 日益 受 到 传
１ ％ ～１ ％ ， 燃 烧 产生 大 量 烟 尘 。研 究 人 员 利 ７ ８ 且 用锥 形量 热仪 （ Ｏ Ｅ） 常 见 的塑 性 材料 进 行 燃 烧 ＣＮ 对 性 能 调查 ， 结果 发 现在 超 过 ３ ５种 材 料 中聚氨 酯泡 沫
阻燃 机 理研究 较 为 深入 ， 填 料 与 有 机 相存 在 分 散 但
填 充 阻燃 改 性 聚 氨酯 材 料 时 ， 常用 的无 卤阻燃
剂 包括 无机 物 和有 机 物 。其 中 ， 机 阻 燃 剂 主要 有 无
膨胀 石 墨 （ Ｇ） 改性 蒙 脱 土 以及 碳 纳米 管 等 ； 机 Ｅ 、 有
阻燃 剂 主要是 含 磷 、 的化 合物 。 氮
燃剂有无机填料 （ 如膨胀石墨 、 蒙脱土等 ） 水合金 、
一
起 到保 护 内部 结 构 的作 用 。虽 然将 Ｏ ＭＣ的添 加 量
增 加到 ５ 时 也 能 形 成 类 似 的皮 芯 结 构 ， 是 燃 烧 ％ 但 开始后 复 合 材 料 降 解 体 系 的热 释 放 速 率 并 没 有 降
聚 氨酯 （ Ｕ） 料 具 有 耐 磨 性好 、 冲击 性 高 、 Ｐ 材 抗 韧性 优 异 等特点 ， 通 过 对 羟 基 化 合 物 的 改 性 可 实 且 现其 结构 控制 ， 到 目标 产 品 ］ 得 １。但 普 通 聚 氨酯 材 料 阻 燃 性 能 很 差 ， 质 泡 沫 塑 料 的 氧 指 数 仅 为 软
属氧 化 物 （ 如氢 氧化镁 、 氧化 铝 等 ） 含 氮 、 、 、 氢 ， 磷 硼 硅等 阻燃 元 素 的有机 材料 。本 征 阻燃则 是 指将 含有 阻燃 元 素或结 构 的单 体 引入 到聚 氨酯分 子 中 以达到
阻燃 目的 。 填充 型阻 燃 改 性 聚 氨酯 的优 点 在 于工 艺 简 单 ，
１１ 无 机物填 充型 阻燃 聚 氨酯 的研究进 展 ．
１ １ １ 膨 胀性 石墨 ．．
Ｔ ｉ ｍａ Ｍ， ｈ ｕ ｌ 等 研究 了 １０ ｍ 和 ３０ ｍ 两 ｒ ８ ０
种粒 径 的 可 Ｅ 阻燃 水 发 泡 Ｐ Ｇ Ｕ硬 泡 材料 的性 能 。 发 现随 着 Ｅ 添加 量 的 增 加 ， 沫 材料 的阻 燃 性 能 Ｇ 泡 也 随之提 高 ， 样 品残炭 量 随 Ｅ 且 Ｇ粒 径增 加 而提 高 。
性、 相容 性差 等 问题 。无 机物 填 充 改 性 一 般需 要 较 多 的添加 量才 能达 到阻 燃 效 果 ， 性 制 品 的性 能 也 改
会受 到影 响 。本征 阻燃 改性 是对 聚氨酯 进行 分子 层
面 的改性 ， 从根 本上 克服 了相 关 的界 面问题 ， 且直 接
将 阻燃 元 素或结 构 引入 到聚 氨酯分 子 中使得 改性剂 用量 大为 减少 ， 改性 制 品性 能 的负 面程 度 也 大 幅 对
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２ ２． １ ２ Ｎｏ． ０１ Ｖｏ． ７ ４
聚 氨 酯 工 业
ＰＯＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
国 外 聚 氨 酯 材 料 无 卤 阻 燃 技 术 现 状 与 发 展 趋 势
许 弟 崔 正 赵 欣 张 ， 。 胜 陈 宇 ， 。
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２・
聚氨酯工业
第２ ７卷
５０ｃ煅 烧 ３ ｉ ， ５ 《 ＝ ０ ｒ ｎ后 添加 １ ０ ｍ 和 ３ ０ ｍ两 种 ａ ８ ０ 粒径 Ｅ 的 样 品 的 最 大 残 炭 量 分 别 为 １． ％ 和 Ｇ ２３ １ ％ ， 白样 品为 ０ １ ％ 。通 过扫 描 电镜 （ Ｅ 进 ４ 空 ．２ Ｓ Ｍ）