聚氨酯泡沫阻燃

阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯燃烧等级硬质泡沫聚氨酯（PU）是一种开放式细胞聚合物，通常用于制造保温材料、填充材料、密封材料等。

它具有优良的绝热性能和抗震性能，因此在建筑、家具、汽车等行业得到广泛应用。

然而，传统的PU 材料在燃烧时会释放有害气体和烟雾，对人体造成严重危害。

为了降低PU材料的燃烧危险性，阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯应运而生。

它具有更高的阻燃性能，能够有效地降低火灾造成的损失。

一、阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的基本特性阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯是一种添加了阻燃剂的PU材料，它具有以下基本特性：1.较高的阻燃等级：阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的燃烧等级通常达到B1级或以上，符合建筑材料的防火要求。

2.低烟雾、低毒性：在燃烧时，阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯释放的烟雾很少，且不含有害气体，对人体和环境的影响较小。

3.耐高温性能好：阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的耐高温性能较好，能够在一定时间内抵抗火焰的热辐射。

4.抗老化、耐候性好：阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯具有较好的抗老化和耐候性能，使用寿命长。

二、阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的应用领域阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的优良性能使得它在多个领域得到广泛应用：1.建筑领域：阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯可用于制造保温板、隔热板、墙体填充材料等，提高建筑物的防火等级。

2.家具领域：阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯可用于制造沙发、座椅、床垫等，提高家具的防火性能。

3.交通运输领域：阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯可用于制造汽车座椅、车厢内饰等，提高车辆的防火等级。

4.其他领域：阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯还可用于制造船舶、飞机、电子产品外壳等，提高产品的防火性能。

三、阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的未来发展趋势随着人们对建筑、家具、交通运输等领域防火性能要求的提高，阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的市场需求将会逐渐增加。

未来，阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯仍将朝着以下方面发展：1.提高阻燃等级：随着技术的进步，阻燃型无溶剂硬泡聚氨酯的阻燃等级将会不断提高，符合更严格的防火标准。

聚氨酯的燃烧和阻燃聚氨酯材料是由碳—碳键为基本结构组成的有机高分子聚合物，属于可燃物质。

用聚氨酯材料生产的各类产品与制品，在人们的社会活动中随处可见。

由于它们处在各种各样的环境之中，引发火灾的几率较高。

由各种引火源引发聚氨酯材料的燃烧以及伴随燃烧产生的烟雾毒性，已成为消防安全密切关注的重点之一，对有关聚氨酯产品及生产制定了日益严格的阻燃标准和法规。

同时，聚氨酯产品的生产所使用的大量原料多属于有机化合物和聚合物，也同属于可燃物之列，而在生产中使用的许多原料助剂，如有机溶剂及其配置的涂料、脱模剂等，因闪点、着火点较低，都存在不同程度的燃烧隐患；此外，在大型软质聚氨酯块泡的生产中，由于使用高水量配方生产低密度泡沫体产生的热量多而泡沫体的散热性差，因此在贮存过程中，由泡沫体产生自燃而引发的火灾也曾有发生。

由聚氨酯泡沫体等燃烧产生的火灾危害，不仅来源于燃烧本身产生的大量热辐射而引发的火焰的蔓延和扩大，同时还来源于燃烧时产生的烟雾和分解释放出来的诸多有毒气体。

许多火灾报告指出：由燃烧烟雾和有毒气体造成人员伤亡的比例远远高于真正燃烧本身造成的伤亡人数。

因此，为保证生产过程和使用过程中的防火安全，必须系统地研究该类产品的燃烧机理、检测方法以及阻燃办法，制定产品的生产、使用安全标准和法规。

下面，洛阳天江化工新材料有限公司将就聚氨酯泡沫的燃烧机理以及阻燃方法这两方面为大家进行简单介绍。

一、燃烧机理在聚氨酯产品中，由于聚氨酯泡沫塑料的质量轻、体积大且传热系数低、最易发生燃烧，因此将它作为燃烧行为的研究对象最具有代表性。

一般物质的燃烧行为基本可分为三个阶段：第一个阶段为物质引燃和火焰蔓延的初期阶段；第二个阶段为物质的完全燃烧的发展阶段；第三个阶段则为火焰衰减、燃烧熄灭的最终阶段。

洛阳天江化工新材料有限公司在这里告诉大家，物质引燃的难易程度是物质燃烧行为的第一表征，它与物质本身的化学结构、组成、传导能力、热分解温度以及反应所产生的气体和液滴的助燃程度等因素有关。

聚氨酯泡沫塑料的阻燃聚氨酯泡沫塑料由于含可燃的碳氢链段、密度小、比表面积大，未经阻燃处理的聚氨酯是可燃物，遇火会燃烧并分解，产生大量有毒烟雾，给灭火带来困难。

特别是聚氨酯软泡开孔率较高，可燃成分多，燃烧时由于较高的空气流通性而源源不断地供给氧气，易燃且不易自熄。

聚氨酯泡沫塑料的许多应用领域如建筑材料、床垫、家具、保温材料、汽车座垫及内饰材料等，都有阻燃要求。

国外对聚氨酯泡沫材料的阻燃相当重视，颁布了许多有关阻燃的法规和阻燃标准。

在我国，对用于飞机、轮船、铁路车辆、汽车、其它重要场所及设施的聚氨酯泡沫，先后都提出了阻燃要求，且很多已采用了阻燃级聚氨酯泡沫[1]。

所谓阻燃，实际上指达到某种规范或某种试验方法的一个具体标准，塑料的“阻燃”或“难燃”一般只是对于小火而言，在大火中仍能燃烧。

不过阻燃性能好的泡沫塑料遇小火年自熄，不易引起火灾；在火灾中，由于燃烧性能的降低，可降低火灾蔓延及产生刺激性有毒烟雾的危险。

已有大量的文献综述阻燃剂在聚氨酯泡沫塑料中的应用[1～3]，现根据部分文献数据，对聚氨酯泡沫塑料的阻燃技术作一简单的综述。

1997年颁布国家标准《建筑材料燃烧性能分级方法》（GB8624-1997）（以下简称《标准》），于1997年4月1日实施，规定中的氧指数、垂直燃烧法、烟密度3项指标，更为严格的测定硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能，即用着火性、火焰传播性，烟密度3项综合指标衡量材料的阻燃性能。

B1等级材料指标：1）氧指数大于32%；2）平均燃烧时间30s，平均燃烧高度小于250mm；3）烟密度等级SDR＜75。

1 阻燃原理一般，通过添加阻燃剂提高泡沫塑料的阻燃性，以延缓燃烧、阻烟甚至使着火部位自熄。

也可采用含阻燃元素的多元醇(即反应型阻燃剂)为泡沫原料。

阻燃剂必须具有以下一种或数种功能：能在着火温度或接近着火温度下吸热分解成不可燃物质；能与泡沫燃烧产物反应生成不易燃物质；可分解出能终止泡沫自由基氧化反应的物质。

聚氨酯泡沫材料及成型方法总结聚氨酯泡沫材料及成型方法一、引言聚氨酯泡沫材料是一种具有优异性能的多孔材料，广泛应用于建筑、汽车、电子、包装等领域。

聚氨酯泡沫材料具有轻质、隔热、吸音、阻燃等特点，使其成为许多行业中首选的材料。

本文将对聚氨酯泡沫材料的种类、性能及成型方法进行总结。

二、聚氨酯泡沫材料的种类根据聚氨酯泡沫材料的原材料和制备方法的不同，可以分为硬质聚氨酯泡沫、半硬质聚氨酯泡沫和软质聚氨酯泡沫。

1.硬质聚氨酯泡沫材料：该材料具有高强度、高刚度和致密的结构，被广泛应用于建筑和汽车行业。

硬质聚氨酯泡沫材料常用于制作墙体、屋顶和保温板等。

2.半硬质聚氨酯泡沫材料：该材料具有一定的柔韧性和弹性，适用于吸震和缓冲材料。

半硬质聚氨酯泡沫材料常见于汽车座椅、沙发垫等。

3.软质聚氨酯泡沫材料：该材料具有较高的柔软性和弹性，常用于包装和填充材料。

软质聚氨酯泡沫材料也常见于床垫、玩具和护身垫等产品。

二、聚氨酯泡沫材料的性能聚氨酯泡沫材料具有以下一些主要性能：1. 轻质：聚氨酯泡沫材料的密度通常在20-200 kg/m3之间，是一种轻质材料。

2.隔热：聚氨酯泡沫材料具有优异的隔热性能，可有效减少能量损失。

3.吸音：聚氨酯泡沫材料有良好的吸音性能，可降低噪音。

4.阻燃：聚氨酯泡沫材料可以添加阻燃剂来提高其阻燃性能，达到建筑领域的要求。

5.耐腐蚀：聚氨酯泡沫材料对酸、碱、油和溶剂具有较好的耐腐蚀性。

三、聚氨酯泡沫材料的成型方法聚氨酯泡沫材料的成型方法有以下几种：1.喷涂成型：将两种或多种胶体混合，在材料喷涂到需要覆盖或填充的表面上形成泡沫层。

2.注塑成型：通过将液态聚氨酯材料注入模具中，在固化过程中形成所需的成型产品。

3.浇注成型：将液态聚氨酯材料倒入模具中，待固化后取出成型产品。

4.挤出成型：将液态聚氨酯材料通过挤出机挤出成型，形成具有一定形状的产品。

以上成型方法在实际应用中根据产品要求和生产工艺的不同，选用合适的方法进行成型。

聚氨酯泡沫阻燃剂热分解温度
聚氨酯泡沫阻燃剂是一种添加到聚氨酯泡沫材料中，用来提高其防火性能的化学添加剂。

这类阻燃剂能够在材料受热时发挥抑制火焰蔓延、延缓燃烧速度、降低烟气毒性及减少热量释放的作用。

聚氨酯泡沫阻燃剂的热分解温度取决于具体的阻燃剂种类和配方。

不同的阻燃剂有不同的分解温度，一般来说，聚氨酯泡沫中添加的无机阻燃剂如氢氧化铝、氢氧化镁等，其分解温度较高，通常在300℃以上；而有机阻燃剂如磷系阻燃剂、氮系阻燃剂的分解温度可能稍低一些。

聚氨酯泡沫本身的分解温度也会影响阻燃剂的选择和效果，聚氨酯泡沫在没有添加阻燃剂时，其开始分解的温度大约在200℃至250℃之间。

当加入阻燃剂后，理想的阻燃剂应在聚氨酯泡沫开始分解之前或初始分解阶段就开始发挥阻燃作用，通过吸热、稀释可燃气体浓度、形成保护炭层等方式阻止火焰蔓延和热量传递。

根据阻燃机理和化学成分的不同，聚氨酯泡沫阻燃剂大致可以分为以下几类：
1.无机阻燃剂：如氢氧化铝（Al(OH)3）、氢氧化镁
（Mg(OH)2）等，主要通过吸热降温、稀释氧气浓度以及在
燃烧过程中形成隔离膜来达到阻燃效果。

2.有机卤素阻燃剂：如多溴联苯醚（PBDEs）、氯化石蜡等，通
过释放出自由卤素离子打断燃烧链式反应来阻燃，但由于环
保问题和生态毒性，此类阻燃剂的使用正逐渐受到限制。

3.磷系阻燃剂：包括红磷、聚磷酸铵、有机膦酸酯等，它们能
在材料表面形成碳化保护层，阻止热量与氧气接触，从而实现阻燃。

聚氨酯硬泡保温材料阻燃技术聚氨酯硬质泡沫板材以具有容重强度高、吸水率小、低温或高温尺寸稳定性好、使用寿命长、绝热性能优异等特点,广泛应用于石油、化工、建筑、包装、冷藏、军工、航天、航空、交通运输、工业造型设计等诸方面作结构材料和绝热材料。

随着人们对聚氨酯研究越来越深,聚氨酯的优异性能逐渐得到了认识和使用。

然而聚氨酯硬泡材料在生产、施工和使用中的火灾事故屡有发生,给人们的生命和财产造成了严重危害。

本文笔者以2003年青岛“4·5”火灾和2004 年青岛丰旭实业有限公司青州分公司“4·22”火灾为例,分析聚氨酯泡沫材料(简称PU)在生产、施工和使用中存在的火灾危险性,给出聚氨酯泡沫材料的阻燃方法和在生产、施工和使用中的火灾防范措施。

一、聚氨酯硬泡材料推广使用趋势在我国改革开放,社会文明日新月异的背景下,中国经济发展取得举世瞩目的成就,但这种令世人瞩目的快速增长有2 /3是在对生态环境透支的基础上实现的。

在中国消耗的能源中,建材及建筑耗能占47. 3%。

经济发展离不开资源的支撑,资源的承载能力也制约着经济的发展,因此,建设部决定在全国全面推广新型建筑节能技术,到2020年,我国住宅和公共建筑建设的资源消耗水平要接近或达到现阶段中等发达国家的水平。

建设部科学技术司梁俊强处长明确表示:“发展节能省地型住宅和公共建筑是建筑业、建材业可持续发展必然要求,提高各级政府与民众对建筑节能的认识十分必要。

推广聚氨酯在建筑中的应用,将有助于缓解日益紧张的能源状况,推动绿色产业的深入发展,国家也将在立法和政策上支持建筑节能材料的生产和应用。

”聚氨酯硬泡材料(简称PU硬泡)是目前国际上性能最好的保温材料,原料方面,中国是拥有生产异氰氨酯这一高新技术自主知识产权的五个国家之一。

硬质聚氨酯具有重量轻、导热系数低、耐热性好、耐老化、容易与其它基材黏结、燃烧不产生溶滴等其它材料不可比拟的优异性能,广泛用作建筑物的屋顶、墙体、天花板、地板、门窗等的保温隔热材料。

标准集团（香港）有限公司
StandardInternationalGroup(HK)Limited
标准集团（香港）有限公司
阻燃聚氨酯泡沫试样的点燃方式
聚氨酯 (polyurethane,简称 PU )是聚氨基甲酸酯的简称 ,是建筑业、工业设备广泛应用的绝热材料及汽车、造船、包装等工业的重要材料。

但由于聚氨酯泡沫本身结构特殊 ,极易燃烧 ,其氧指数只有17%左右 ,燃烧时释放出大量的烟和毒气 ,容易发生滴落现象 ,它的易燃问题一直是聚氨酯工业研究的重要课题。

根据 GB /T2406 - 93,对 TDCPP 阻燃聚氨酯泡沫试样选用两种点燃方法进行氧指数测试 ,点火时间均为 15 s 。

不同点燃方式氧指数测定结果见表1。

顶端点燃法 :使火焰的最低可见部分接触试样顶端,并覆盖整个顶表面,勿使火焰碰到试样的棱边和侧表面。

扩散点燃法 :充分降低和移动点火器 ,使火焰的可见部分同时施加于试样顶表面及垂直侧表面约 6mm 长。

结果发现 ,同样材料相同条件下进行试验测定 ,不同点燃方式对氧指数的测定数据几乎没有影响或者影响不大 ,不足以改变对样品氧指数结果的评定。

无论是哪种点燃方式 ,何时撤走点火源并开始计时是要通过肉眼对试样点燃情况的直观判断 ,存在着一定的误差 ,并可能导致对检验数据造成影响 ,
只有增加试验次数才能尽量减小误差。

在实际操作中 ,点燃试样时采用顶端点燃法比较省力。

表 1 不同点燃方式氧指数测定结果。

!!江苏化工!"""年#月无卤、低烟、低毒阻燃聚氨酯泡沫塑料$欧育湘（北京理工大学阻燃材料实验室，"###$"）目前，我国生产的阻燃聚氨酯泡沫塑料多以液态的含卤磷酸酯为阻燃剂，此类阻燃剂的阻燃效率尚不够令人满意，材料燃烧时生成的烟量及有毒和腐蚀性气态产物较多，对环境不友好。

最近，德国%&’()’*+公司推出了,类无卤磷系阻燃剂-".，一类以聚磷酸铵（/00）为基，牌号为123&)+/00，有$个品种；一类以无卤有机磷化合物（40）为基，牌号为123&)+40，有5个品种；一类以红磷（60）为基，牌号为123&)+60，有"#个品种。

其中的123&)+/05!!、5!,及57!，123&)+4088#，123&)+6078!均已用于阻燃聚氨酯泡沫塑料，123&)+/058!（90）及:8#正试验用于阻燃聚氨酯泡沫塑料，但123&)+/058!（90）目前还只是试生产产品，不过短期内即可工业化。

$%&’()*系列无卤阻燃剂的特点及组成123&)+系列无卤阻燃剂是最近二三年才正式销售的，其中有些牌号仍处于试生产和试用阶段，但从已有的应用结果来看，此系列阻燃剂具有下述特点-!.：（"）以其阻燃的高聚物燃烧或受高热时产生的烟量及腐蚀性和有毒气体量均很低；（!）阻燃效率高，用量低，对基材性能影响小；（,）与基材相容性好，渗出性低；（5）抗老化性能甚佳，被阻燃材料在使用期间性能稳定；（8）有利于阻燃材料的回收处理。

123&)+无卤阻燃剂的组成、特性和应用范围见表"。

!阻燃软质聚氨酯泡沫塑料以123&)+4088#阻燃的软质聚氨酯泡沫塑料（聚醚型），阻燃性持久，在制品使用期间一直保持原有的阻燃性能，渗出性极低。

同时，阻燃塑料的机械性能仅比未阻燃者略有下降，燃烧或受高热时生成的烟量及腐蚀性和有毒气体量也较低。

阻燃聚氨酯泡沫塑料的制备研究摘要：聚氨酯泡沫塑料是一种具有优异综合性能的材料，广泛应用于各个领域，但其燃烧安全性和环境友好性仍有待提高。

本文以聚醚多元醇、异氰酸酯和催化剂为原料，采用一步法制备聚氨酯泡沫塑料，分别添加三种不同的阻燃剂：磷酸三苯酯（TPP）、氯化铵（NH4Cl）和磷酸二氢铵（ADP），研究对聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能和其他性能的影响。

分析了阻燃机理。

结果表明，三种阻燃剂均能提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能，其中ADP效果最佳，能使LOI达到28.5%，UL-94达到V-0级，同时对其他性能的影响较小。

关键词：阻燃材料；聚氨酯泡沫；泡沫塑料；塑料制备引言聚氨酯泡沫塑料是一种由聚醚多元醇和异氰酸酯在催化剂和发泡剂的作用下发生聚合反应而生成的多孔材料，具有轻质、高弹性、低导热系数、良好的隔音和吸震性能等优点，是目前使用最广泛的泡沫塑料之一[1]。

然而，聚氨酯泡沫塑料也存在一些缺点，其中最突出的就是其燃烧安全性，其在高温或火焰的作用下容易发生热解和燃烧，产生大量的热量、烟雾和有毒气体[2]。

因此，阻燃改性是提高聚氨酯泡沫塑料阻燃性能的主要方法，本文以聚醚多元醇、异氰酸酯和催化剂为原料，采用一步法制备了聚氨酯泡沫塑料，并分别添加了三种不同的阻燃剂：磷酸三苯酯（TPP）、氯化铵（NH4Cl）和磷酸二氢铵（ADP），研究其对聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能的影响。

1实验部分1.1原料聚醚多元醇（PET-3300，水含量<0.05%，羟值数56 mg KOH/g，分子量3000，来自上海华仁化工有限公司），异氰酸酯（TDI-80，2,4-和2,6-异氰酸甲苯的比例为80:20，来自上海华仁化工有限公司），催化剂（双乙醇胺（DEA），来自上海华仁化工有限公司），发泡剂（水，来自自来水），阻燃剂（磷酸三苯酯（TPP），纯度>99%，来自上海亚世化工有限公司；氯化铵（NH4Cl），纯度>99%，来自上海亚世化工有限公司；磷酸二氢铵（ADP），纯度>99%，来自上海亚世化工有限公司）。