高易燃性、阻燃性差的缺点是聚氨酯（PU）材料存在的一个全球性问题，此类缺点限制了PU在建筑，汽车和家用电器等各行业的应用。将阻燃剂以传统添加方式引入时，由于相容性的问题，会降低PU的性能。

鉴于此，美国匹兹堡州立大学Ram K. Gupta等合成了基于脂族（Ali-1和Ali-2）和芳族（Ar-1和Ar-2）结构的新型溴化合物反应性阻燃剂（RFR），并制备柠檬烯二硫醇生物基PU。将RFR用于自制的生物基PU阻燃，并对其结果进行分析。

研究者按如下流程，以自制的多元醇和异氰酸酯制备硬质PU泡沫，制备完成后，维持在室温条件下7天，完成固化过程。具体配方列于表1。采用FTIR，GPC，SEM技术等对制备材料的结构形貌等进行了基本表征，并对材料的物理性质如密度等进行了基本测试；随后，研究者分析了PU泡沫的热性能与燃烧性能。

TGA测试表明在250℃之前，所有泡沫都呈现稳定状态，表明RFR添加的Br-多元醇类对稳定泡沫的热稳定性很有帮助；此外，对比可知，由于脂肪链的热稳定性较差，泡沫的热稳定性略有下降，而由于芳香族物质及溴浓度的增加，泡沫的热稳定性提升，表明芳香族比脂肪族具有更高的热稳定性。此外，DTG结果显示含有Ar-多元醇的泡沫，分解温度由375℃上升至400℃，也证明了芳族结构良好的热稳定性。

研究者按照标准垂直燃烧测试对泡沫的燃烧行为进行测试分析，结果表明随着溴浓度的增加，泡沫的自熄时间减少。且当含有Br-6％时，Ar-1泡沫和Ar-2-泡沫的自熄时间可分别短至7.6秒和7秒；同样的测试方法测得Br-6％时， Ali-1和Ali-2泡沫的火焰自熄时间分别为12.4秒和21秒。此外，与燃烧结果对应的，样品的燃烧面积随着溴浓度的增加而降低。机理分析：主要为气相阻燃机理，Br自由基对空气中的H *，OH *和O *等自由基的捕捉作用；此外由于残炭量提升，表明也存在凝聚相阻燃机理。

整体来说，在本期研究中，研究者制备合成了四种不同的RFR多元醇，分别是两种脂族和两种芳族结构的溴多元醇，使用含有RFR多元醇合成制备生物基刚性PU泡沫，并研究了PU泡沫在0-6％溴浓度下的阻燃效果。结果表明随着溴含量的提升泡沫的阻燃性能逐渐提升；且含芳香族PU泡沫的阻燃性能优于含脂肪族的PU泡沫。