聚氨酯泡沫塑料阻燃原理

发布网友发布时间：2024-10-20 13:35

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热心网友时间：2024-11-01 22:32

聚氨酯泡沫塑料通过添加阻燃剂来提高其阻燃性能，以达到延缓燃烧、阻烟以及使着火部位自熄的目的。这一过程通常包括使用含阻燃元素的多元醇作为原料，或是通过添加阻燃剂来实现。阻燃剂必须具备能在着火温度或接近着火温度下吸热分解成不可燃物质，与泡沫燃烧产物反应生成不易燃物质，或是分解出能终止泡沫自由基氧化反应的物质等特性。

在聚氨酯泡沫塑料中，含磷阻燃剂主要在凝聚相中发挥作用。磷化物能够消耗泡沫塑料在燃烧过程中分解出的可燃气体，使其转化为不易燃烧的炭化物。当泡沫体中磷（P）含量达到约1.5%时，即可获得较佳的阻燃效果。

含卤素阻燃剂主要在气相中发挥作用。卤素作为泡沫塑料燃烧反应的链终止剂，在塑料燃烧时生成卤化氢，从而抑制燃烧反应。据相关资料，要使泡沫获得满意阻燃性能，泡沫中溴（Br）质量分数应达到12%至14%，或氯（Cl）质量分数达到18%至20%。当使用磷-卤联用时，由于存在一定的协同效应，0.5%P +（4% - 5%）Br 或1%P +（8% - 12%）Cl 即可使聚氨酯泡沫具有自熄性。

典型的磷-氮阻燃体系由聚磷酸铵和三聚氰胺等组成。在泡沫受热初期，阻燃剂分解产生的磷酸等物质能与多羟基化合物形成具有阻燃作用的磷酸酯，并释放出水蒸气。在高温下，泡沫中的阻燃剂气化产生不燃性气体，使熔融的泡沫炭化形成疏松的多孔性阻燃层。

氢氧化铝中含有大量的结晶水（质量分数高达34%），在泡沫塑料生产过程中稳定，但在燃烧温度时快速分解，吸收燃烧热，并在火源和泡沫间形成不燃性屏障，起到阻燃作用。同时，氢氧化铝也具有烟气抑制效果。