聚氨酯高分子材料添加阻燃剂的作用
聚氨酯高分子材料添加阻燃剂的作用
聚氨酯作为一种广泛应用的高分子材料，其阻燃性能一直是研究的重点。通过添加阻燃剂，可以显著提高聚氨酯材料的阻燃性，同时改善其耐水性、耐候性等性能。本文将详细介绍阻燃剂在聚氨酯材料中的作用机理和应用。
和大多数高分子材料一样，聚氨酯不耐热，容易被点燃。所以，需要通过各种办法，是聚氨酯制品具有一定的阻燃性。而添加阻燃剂是最常用的办法，阻燃剂是聚氨酯材料的重要助剂。添加阻燃剂后的聚氨酯制品具有自熄性，还具有改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗静电的作用。
阻燃机理
膨胀型阻燃体系及成碳机理
“磷”在燃烧时转变形成磷酸或偏磷酸类化合物，该类物质能使分解产物脱水碳化。同时，由膨胀阻燃体系中的气源分解产生惰性气体，从而使碳层膨胀，覆盖于材料燃烧表面，隔热隔氧。气相阻燃
通过捕捉活性自由基，形成低活性的基因。自由基促进燃烧时聚合物的氧化分解及火焰传播阻燃剂通过使活性自由基失活实现气相阻燃。
阻燃作用
吸热降温作用
燃烧早短时间内放出的热量是有限的，如果能在较短时间尽可能多地吸收火源所释放的热量，辐射到材料表面的热量及用于可燃分子分解变为自由基的热量就会减少，燃烧反应就会得到一定程度上的控制。吸收燃烧热量使温度降低，若能低于材料的燃点将阻止燃烧反应，即降温也能有效组织燃烧的蔓延。覆盖隔离作用
在聚氨酯这一类高分子材料中添加阻燃剂，阻燃剂在高温下通过物理或化学变化形成玻璃状或稳定泡沫状覆盖层，起到隔绝氧气、隔热和阻止可燃气体向外溢出的作用，因此阻燃剂通过覆盖层的保护和隔离作用实现对高分子材料的阻燃目的。难燃气体窒息作用
一些阻燃剂在高温下受热分解产生难燃或不燃气体，这些难燃和不燃气体能将高分子材料分解出来的可燃气体的浓度降到燃烧下限以下，也极大程度地稀释了燃烧区内的氧气浓度，以此抑制燃烧过程。
聚氨酯常用阻燃剂
有卤阻燃剂
这类阻燃剂主要是指含氯或溴的有机化合物，是目前国内外产量最大、应用最广的一类阻燃剂。卤系阻燃剂如果与含锑化合物复配使用，可以产生良好的协同作用，使材料的阻燃性能得到显著提高。无卤阻燃剂
常见的无卤阻燃剂主要有金属氢氧化物、含硼化合物、膨胀型阻燃剂、磷系阻燃剂、硅系阻燃剂等。无卤阻燃剂不含卤素，阻燃效果好，受热分解时产生的气体低烟、低毒，受到广泛欢迎。
高分子阻燃剂在工业生产中已经得到了一定的应用，对于实际应用中的高分子材料来说，在赋予适当阻燃性能的同时，还应尽可能减少对其力学强度、成型加工性能、外观品质等的负面影响，同时还要考虑材料的成本和对环境的影响。在以后，应当综合运用多种手段，采用协同阻燃方法制备出满足实际应用要求的聚氨酯高分子材料制品。