聚氨酯泡沫的阻燃技术.pdf

塑料工业
第40卷Sl
CHINA PLASTICS INDUSTRY
2012年5月
聚気酯泡沫的阻燃技术
米岩,陈涛,姜长乐,高振华
(东北林业大学材料科学与τ程学院,黑龙江哈尔滨150040
摘要:聚氨脂(PU)泡沫塑料是用量最大的种聚氨階产品,占聚氨酯制品总量的50%以上。但是,聚氨酯泡
沫易燃,而且燃烧时会产生大量的有毒气体和烟尘,对人体健康、环境保护和社会安全都会产生不良影响。因此,聚
氨酯泡沫的阻燃成了国内外关注的问题。介绍了国内外关于聚氨酯泡沫阻燃方面的研究进展,重点是聚氨酯的阻燃机
理、常用阻燃剂和阻燃处理技术。
关键词:聚氨酯泡沫;阻燃剂;阻燃机理
中图分类号:TQ328.3
文献标识码:A文章编号:1005-5770(2012)S1-(0040-05
Fire Resistance Technology of Polyurethane Foams
MI Yan, CHEN Tao, JIANG Chang-le, GAO Zhen-hua
(College of Material Science and Engineering, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China)
Abstract: Polyurethane (PU )foam is the most important polyurethane product, which accounts for
more than 50% PU products. However, PU foam is flammable and produces a number of toxic gases and
smokes during combustion that does great harms to human health, environment and social security. As a re-
sult, the flame resistance of PU foam obtains great concerns in current years. This paper introduces the re
seareh progresses of flame resistance of PU foams by focusing on the mechanism of PU flame retarding, com
mon fire retardants and technologies domestic and abroad
Keywords PU Foam: Flame Retardant Flame Retardant Mechanism
近几年,随着节能建筑理念的推广,我国建筑领学过程,其动力学还受一些物理因素影响?。目前
域出现了许多新型节能保温体系,聚氨酯硬泡材料以所有控制燃烧的尝试都是集中在改善燃烧过程中某个
其卓越的保温隔热性能,自20世纪90年代以来大量或者多个环节发生化学和物理过程的速率方面
用于我国的冰箱、冰柜、管道、冷库、建筑屋面等保采用在高度吸热过程中产生能起覆盖火焰作用的挥发
温环节,在提高人民生活水平、节能保温等方面发挥性不燃物质创造一个“冷源”,使聚合物材料的温度
着重要作用。随着我国建筑节能标准的不断提高,上升发生困难;靠熔融滴落增加然烷聚合物表面的物
聚氨酯硬泡材料因其导热系数最小[≤0.027W/质损耗和热耗;火焰传播的热氧化反应中的游离基最
(m:~K)],使其在建筑外墙领城的应用受到推崇,为活泼,添加游离基抑制剂控制燃烧;聚合物燃烧时
被誉为“实现65%节能的理想保温材料”2。由于表面形成绝热的炭化层,聚合物因热分解而生成的可
含易燃的碳氢链段以及密度小、比面积大,楽氨酯燃性气体难于溢出,并对材料起隔热和隔绝空气的作
沫(PUF)本身是一种易燃高分子材料り,燃烧后
用,从丽起到阻燃的效果;改善聚合物的热挥发速率
火焰的传播极易造成重大火灾。此外,聚氨酯燃烧分
的机理。
研究表明,聚氨脂的热降解过程分两到
解会产生大量的有毒烟雾,给人员疏散和灭火带来很
步1-l2:第一步是山于异氰酸酯和醇形成的硬段发
大的闲难。针对这些灾情,国内外对保温泡沫材
生热降解,产生伯胺或仲胺、烯烃和二氧化碳,当软
料的阻燃给予了极大的关注。因此,聚氨酯材料的耐段含量较高时,第一阶段降解速率降低;第二和第三
燃、防火等问题已成为迫切需要解决的重要课题。
步是软段发生热降解。第一步热降解后即PU中最弱
聚氨酯材料的阻燃机理
键被破坏时,第二和第三步降解会变慢很多,这主要
燃烧是物质表面发生的氧化反应,是个复杂的化取决于聚氨酯结构中的软段结构和三维立体结构。类
作者简介:米岩,女、1988年生,在读研究生,主要从事聚氨酯基复合材料研究。mayan0825@sina.cn