聚氨酯泡沫塑料無鹵阻燃技術的研究進展

何志遠

摘 要：隨著經濟的發展和科學技術的進步，對于新材料的研究深入程度越來越高。目前，我國正在積極的進行節能環保型經濟的發展，所以對于材料的節能型要求在不斷的提升。聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯材料的主要產品之一，此產品的質量較輕、導熱性弱、比強度大，而且具有防震、隔音以及耐化學性等突出的優點，所以在目前的交通運輸、家電以及生活用品等方面得到了顯著的應用。目前，此種材料在我國的需求度不斷的提升，而且應用范圍也在不斷的擴大。從此材料的研究分析來看，雖然其優勢明顯，但是在燃燒的過程中釋放的有毒氣體較多，所以應用受到了限制。為了推廣其應用，積極的分析聚氨酯泡沫塑料的無鹵阻燃技術意義顯著。

關鍵詞：聚氨酯泡沫塑料；無鹵阻燃技術；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.019

聚氨酯泡沫塑料在目前的社會生活中有著重要的應用，對于現階段的材料利用結構更新和改善發揮了重要的作用，但是其在燃燒過程中產生的大量有毒氣體影響了人們對其的接受程度，所以此材料的進一步推廣受到了嚴重的限制。為了提升其社會利用價值，利用無鹵阻燃技術進行聚氨酯泡沫的制成改造，這樣可以有效的將其燃燒中產生的有毒氣體進行抑制或者消除。通過此方面的措施，聚氨酯泡沫塑料的缺陷會得到逐漸的改變，其在社會中的推廣度和利用價值都會得到提升。

1 聚氨酯泡沫塑料無鹵阻燃技術

1.1 反應型阻燃劑

在聚氨酯泡沫塑料無鹵阻燃技術利用中，反應型阻燃劑是重要的利用。所謂的反應型阻燃劑主要指的是在聚合物骨架中引入具有阻燃作用的元素或者是化合物，這樣，基體結構中就會含有阻燃的成分。而這些阻燃的成分就可以成功的抑制聚氨酯泡沫塑料的燃燒。從現實利用的效果來看，反應型阻燃劑的阻燃作用發揮較為持久，而且具有非常良好的穩定性，并且這種阻燃劑可以有效的減少對材料自身性能的影響，所以說此種阻燃劑具有較高的利用價值。就反應型阻燃劑的配置來講，在其中加入的元素通常是磷、硅或者氮。就反應型阻燃劑的實施原理來看，主要是通過元素和機體本身的反應使得燃燒中的有害物質減少，這樣，即使在燃燒的過程中，聚氨酯材料的有害性也會降低。

1.2 添加型阻燃劑

在聚氨酯無鹵阻燃技術的利用中，使用到的另一種阻燃劑是添加型阻燃劑。此種阻燃劑的構成分為兩部分，第一部分是材料基體，即聚氨酯基本成分。第二種是用于添加的阻燃元素以及化合物，而從目前的情況來看，添加物主要包括了碳、旅、硼、鹵素等。因為添加元素的不同，所以此種阻燃劑又有有機和無機的區別。有機添加型的阻燃劑主要指的是在其中添加了磷、氮、硅等形成的阻燃劑，而無機添加型的阻燃劑主要指的是在基體中添加無機物形成的阻燃劑，從實踐中來看，無機添加型阻燃劑常用的添加物是磷酸鹽、硼酸鹽、氫氧化鋁等。就兩種阻燃劑而言，無機添加型阻燃劑相比有機添加型阻燃劑更具優勢。因為無機添加型的阻燃劑不僅不容易揮發、具有較高的熱穩定性，而且工藝簡單，成本較低。

1.3 膨脹型阻燃劑

在聚氨酯無鹵阻燃技術的利用中，最新型的阻燃劑利用便是膨脹型阻燃劑。此種阻燃劑在目前社會中的迅速發展和利用主要得益于兩方面的條件：第一是鹵素阻燃劑的環境問題研究有了不斷的深入，第二是阻燃劑新法則在社會中進行了頒布。在這兩方面條件的作用下，膨脹型阻燃劑作為具有較高環保價值的無鹵阻燃劑得到了廣泛的應用。就此種阻燃劑的作用原理來看，其主要是根據不同組分之間的化學反應和物理過程在聚合物的表面形成具有隔熱、隔氧和抑制作用碳質泡沫碳層，利用碳層的作用對聚合物形成保護作用，從而達到阻燃的效果。從實際應用的效果分析來看，膨脹型阻燃劑有著兩方面的優勢：第一是此種阻燃劑的阻燃效率較高，第二是此種阻燃劑作用發揮的時候低煙無毒，也不會產生腐蝕性的氣體。從這兩方面的因素分析來看，此種阻燃劑的環境友好型特點突出。

2 可膨脹石墨阻燃分析

2.1 阻燃原理

可膨脹石墨是現階段利用無鹵阻燃技術利用中一種較為新型的阻燃劑。這種阻燃劑主要是利用化學和物理的方法將插層劑插入到了石墨層間的具有碳六角網絡平面結構當中，由此形成的晶體化合物。在實際利用中，此種阻燃劑的原理表現為：當晶體化合物受熱的時候，層間的插入物質會因為受熱的緣故分解或者氣化，從而產生大量的膨脹熱，因為膨脹熱遠遠的大于了石墨空間的范德華力，所以片層會被氣流脹升，這樣，石墨間的距離便有了進一步的擴大，由此就形成了“蠕蟲狀”的膨脹石墨。膨脹石墨較大的比表面積和較低的密度特點使其具有了較強的耐壓性、柔韌性和可塑性，抗腐蝕性和抗氧化性以及抵抗高低溫的能力也較強，所以阻燃的效果較好。

2.2 利用缺陷

在研究深入的情況下發現，雖然膨脹石墨作為新型的阻燃劑具有較大的優勢，但是其也有一些客觀存在的缺陷。比如說膨脹石墨的片層結構之間存在著很大的間隙，所以將其添加到聚合物當中的時候，膨脹石墨和機體之間的相容性會比較差，這就會導致復合材料力學性能的下降。無鹵阻燃技術的研究目的是要在不改變復合材料性能特點的基礎上提升其阻燃的效果，而膨脹石墨雖然具有較好的阻燃效果，同時也具備很好的環境效應，但是其結構的固有缺陷造成的力學性能下降卻不容忽視。為此，強化膨脹石墨的進一步結構分析研究意義重大。

3 結束語

聚氨酯泡沫塑料作為一種重要的新型材料在目前的社會生活中有著廣泛的應用，但是從具體的利用效果來看，此種材料在燃燒的時候會產生較大的危害，所以為了強化其應用價值的提升，積極的探討聚氨酯材料的無鹵阻燃技術，目的就是要降低我應用危害。

參考文獻：

[1]鄭德志，辛梅華，李明春.軟質聚氨酯泡沫塑料無鹵阻燃技術研究進展[J].化工進展，2015（09）：3349-3355+3362.

[2]趙義平，閻家建，陳丁猛，陳莉，董知之，付維貴.復配無鹵阻燃聚氨酯泡沫塑料的制備與表征[J].功能材料，2013（05）：697-699.

[3]楊建軍，章芬成，吳慶云，張建安，吳明元.無鹵阻燃型軟質聚氨酯泡沫塑料的研究進展[J].塑料工業，2013（02）：1-6.

[4]溫中印，馬宏明，羅振揚.硬質聚氨酯泡沫塑料阻燃研究進展[J].高分子通報，2014（07）：7-12.