聚氨酯是由异氰酸酯(二元或多元)和至少含有2个活性H原子的羟基聚合物(多元醇）之间的缩聚反应制得的，多元醇和异氰酸酯的选择会影响聚氨酯泡沫的物理性能及阻燃性。

本文介绍聚氨酯泡沫用阻燃型多元醇：反应型是通过多元醇链段和含P、卤素(X）等阻燃元素的化合物进行接枝改性反应，从而制得具备阻燃性能的聚氨酯泡沫，其可明显改善聚氨酯的物理机械性能，有效解决阻燃元素的迁移问题，阻燃性持久且与基体的相容性较好，不会融溶析出。

X系阻燃型多元醇

X系阻燃型多元醇成本低、阻燃效果好和应用较为广泛，其中以 CI 和 Br 的阻燃型多元醇为主，其自由基反应机理如下:

Р系阻燃型多元醇

Р系阻燃型多元醇的性能优异、低烟无毒，具有高效的阻燃性能和环境友好性，是长期以来研究的重点。含Р多元醇主要在凝聚相中起到阻燃作用，多元醇分解产生H3PO4、HPO3等，覆盖在聚氨酯表面催化其脱水炭化，最终形成致密的C层，隔绝热量传递和O2的渗透。此外，在气相中含Р化合物高温热解释放PO·等，捕捉燃烧链式反应中的H·和HO·，从而终止反应。其自由基反应机理如下：

N系阻燃型多元醇

含N多元醇分解释放NH3、N2等不燃性气体，降低可燃气体浓度，且吸收热量降低聚氨酯泡沫表面温度，起到气相阻燃作用。三聚氰胺等化合物含N量很高，且环状结构稳定，具有一定的刚性，掺入聚氨酯泡沫中可以显著增强其物理性能。因此，三聚氰胺及其磷酸盐等是制备含N阻燃型多元醇的常用试剂。

P-N协同阻燃型多元醇

引入单一阻燃元素往往不能满足使用需求，研究表明:同时含有P、N元素的阻燃剂具有优异的协同阻燃效果，因其同时具备气相和凝聚相的阻燃作用，可以显著提高聚氨酯泡沫的阻燃性能。

P-N协同阻燃型多元醇的阻燃机理

从机理图中，含N化合物减少了Р的挥发，同时增加了Р的氧化，在凝聚相和气相中分别生成致密的炭层以及NH3、H2O(g）等难燃性及不燃性气体，从而抑制聚氨酯泡沫的燃烧，达到阻燃的目的。引入P、N不但可以在不同程度上提高聚氨酯泡沫的阻燃性能，而且还可以相应提高聚氨酯泡沫的机械性能。

B系阻燃型多元醇

含B多元醇分解产生的氧化物会有效抑制含C化合物的氧化反应，阻止反应过程中的过氧基反应，且含B多元醇会生成H3BO3，在聚氨酯泡沫表面形成一层熔融物，可以隔绝热量和O2的传播，阻燃性能优良、毒性低，是良好的阻燃材料。

生物质基阻燃型多元醇

石油基多元醇是制备聚氨酯泡沫的传统原料，但是石油资源是不可再生资源，不仅存在污染性大、成本高的缺点，而且具有不可持续性。随着国家大力倡导绿色生产，环保、可再生的生物质资源越来越多地替代石油资源制备多元醇。一些低廉、来源丰富和性能优异的植物油，如:蓖麻油、大豆油、菜籽油和桐油等，成为石油基聚醚/聚酯多元醇的替代物。生物质基多元醇取代传统的石油基多元醇是未来阻燃型多元醇的发展方向。

芳杂环阻燃型多元醇

芳杂环阻燃型多元醇多采用苯环、异氰脲酸酯和亚胺基三嗪环等基团提高聚氨酯的阻燃性能和热稳定性等。芳杂环多元醇具有更高的耐热性和阻燃性能，且杂环基团的高耐热性赋予聚氨酯泡沫更好的尺寸稳定性、耐热性以及压缩强度，芳杂环阻燃型多元醇在提高聚氨酯泡沫的阻燃性能和综合物理性能方面起到了显著作用，从而得到了广泛的关注和研究。

(1）单阻燃元素的多元醇，因合成较简单及成本较低，仍有一定的发展前景。如含Р的阻燃型多元醇，具备高效的阻燃性、稳定性且不易挥发，继续加强对含Р阻燃型多元醇的研究是未来的重点。

(2）协同阻燃效应，可极大提高聚氨酯的阻燃性能，克服单一阻燃元素在气相或凝聚相中的单一阻燃效果。深入研究协同阻燃作用机理，合成具有协同阻燃效应的阻燃型多元醇，探索各种阻燃元素的相互协同阻燃效果，从而进一步优化配方设计，可有效提高聚氨酯泡沫的阻燃效果。

(3）生物质资源，因绿色环保、原料来源广泛而受到极大的关注，但原料阻燃效果欠佳，探索生物质原料合成阻燃型多元醇，并嵌入P、N等阻燃元素，是未来发展的重点方向。

(4）阻燃型多元醇，虽然具有阻燃效果持久、不破坏聚氨酯结构的优点，但阻燃性能逊色于添加型阻燃剂，在阻燃型多元醇的基础上，再引入适量添加型阻燃剂，如EG等，也是提高聚氨酯泡沫阻燃性能的发展重点。

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