文 献 综 述

1.1聚氨酯硬质泡沫塑料概述

硬质聚氨酯泡沫塑料简称聚氨酯硬泡，这类泡沫塑料具有绝热效果好、重量轻、比强度大、耐化学品优良以、施工方便及隔音效果好等特点，已经成为一类重要的合成树脂绝热材料，广泛应用于冰箱冰柜的箱体绝热层、冷库、冷藏车等绝热材料，建筑物、贮藏及管道保温材料，交通及国防军事等领域及少量用于非绝热场合如仿木材、包装材料等。

聚氨酯硬泡可以根据不同使用要求通过改变配方，调整原料规格，分别制成不同密度、硬度、耐热性能、阻燃性能的硬泡制品。制得的硬质泡沫塑料的密度可在很大的范围内变化，可低至10kg/m³，高至到几乎实心体的1100kg/m³左右。低密度的硬泡主要用于保温，大部分聚氨酯硬泡的密度在28～50kg/m³范围^［1］。

随着我国节能减排政策的不断推进以及世界范围内绿色环保要求的不断提高，硬质PU泡沫塑料以其优越的综合性能将受到广泛的关注和应用，尤其是在保温材料领域。从长远的角度来看，阻燃型硬质PU泡沫是硬质泡沫塑料应用的基本前提和必然要求。目前，能达到国家规定阻燃标准的硬质PU泡沫几乎没有，因此，加快阻燃型硬质PU泡沫塑料的研究已是刻不容缓。

1.2阻燃聚氨酯硬泡研究

PU泡沫塑料氧指数(OI)在16%~18%之间,分子链中含可燃烧的碳氢分子链段、泡沫密度小、比表面积大，非常易燃，而且泡沫为孔状结构，气体渗透性好，分子链碳氢比例较高，因此，燃烧时会加快燃烧速度和质量的散失。此外，硬质PU泡沫遇明火会剧烈燃烧并分解产生大量的HCN、CO等有毒气体和烟雾，给灭火和火场逃生带来了很大的困难^[2]，最终可能导致巨大的财产损失和人员伤亡。

目前，PU燃烧热降解机理大体是：PU遇到外部火源，受到热激发，PU分子链的共价键在有限的空间内发生复杂的旋转和振荡；进一步的热激发，使这些分子链发生断裂，分解形成各种片段的自由基和小分子链段，这些自由基和分子链段可能会发生分子重组或者进行进一步的裂解；热分解产生的裂解碎片发生蒸发、扩散、炭化，最终伴随挥发性物质的损失和残余炭层的形成，整个热降解过程结束^［3］。

提高硬质PU泡沫塑料阻燃性能的主要途径是添加阻燃剂，根据阻燃剂能否与PU基体及反应原料发生反应，可以将阻燃剂分为添加型和反应型两种。其中，反应型阻燃剂可以与PU泡沫基体或反应原料发生反应而成为PU泡沫大分子链的一部分。另一种提高聚氨酯硬泡的阻燃性、力学性能的途径是将聚氨酯与其他反应性聚合物混合形成互穿聚合物网络的改性技术,该技术可将各组分自身的优异性能有效地复合互补, 从而得到优异的综合性能。引入含有阻燃成分的环氧树脂与聚氨酯形成互穿网络是本论文的核心。

2.1添加型阻燃剂