1.2 硬质聚氨酯泡沫材料的阻燃改性

1.2.1　硬质聚氨酯泡沫材料阻燃改性的必要性

近年来,全世界都在大力倡导建筑外墙使用节能环保型保温材料。目前为止常用的外墙保温材料有聚苯乙烯泡沫板和聚氨酯泡沫板。聚苯乙烯泡沫板属于非极性疏水性材料,其表面很难与水泥基浆料等无机材料相黏结,这也是聚苯乙烯作为保温板长期使用后易发生开裂、脱落的主要原因。更重要的是,聚苯乙烯泡沫是热塑性塑料,燃烧时会迅速发生变形熔化,然后产生具有引燃性的滴落物,引发二次火灾。目前,聚氨酯泡沫材料在建筑建材、家居、交通运输等领域应用十分广泛,以其良好的保温性能、力学性能、耐候性等被产业界所认同,特别是其通过阻燃处理之后具有优异的阻燃性能,在燃烧过程中不产生熔滴,不会引发二次火灾[30⁃32]。因此,在外墙保温材料领域具有良好的发展前景。但是,未经阻燃改性的聚氨酯泡沫遇到明火极易燃烧,很容易发生火灾,进而严重危害社会公共安全。所以,对聚氨酯泡沫进行阻燃处理是保证制品安全使用的重要途径。

尽管硬质聚氨酯泡沫材料具有许多优异的性能,并在诸多领域拥有极其广泛的应用,尤其是在建筑外墙保温材料领域,但是,由于聚氨酯大分子主链上含有大量的可燃碳氢链段,且多孔细胞状结构增加了基体与外界空气的表面接触面积,因此未经阻燃处理的硬质聚氨酯泡沫是极易燃烧的[33⁃35],其极限氧指数只有18%~19%。一旦遇到火源就会立即燃烧,迅速达到热释放速率的峰值,并分解产生大量有毒烟雾和腐蚀刺激性气体,如HCN等[36]。这些烟雾和气体既阻碍了对受困人员的救助,也对周围的建筑物造成了一定的负面作用。随着对建筑材料火灾隐患重视程度的不断增加,国内外对聚氨酯泡沫塑料的应用提出了越来越高的安全标准。阻燃材料的法规和阻燃材料的标准也在不断建立和完善。由此可见,对硬质聚氨酯泡沫材料进行阻燃改性,以满足其在特殊场合下的使用要求,是十分必要的。