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聚氨酯泡沫塑料般通過添加阻燃劑提高泡沫塑料的阻燃性,以延緩燃燒、阻煙甚至使著火部位自熄。也可采用含阻燃元素的多元醇(即反應(yīng)型阻燃劑)為泡沫原料。阻燃劑必須具有以下種或數(shù)種功能:能在著火溫度或接近著火溫度下吸熱分解成不可燃物質(zhì);能與泡沫燃燒產(chǎn)物反應(yīng)生成不易燃物質(zhì);可分解出能終止泡沫自由基氧化反應(yīng)的物質(zhì)。
在聚氨酯泡沫塑料中,含磷阻燃劑主要在凝聚相發(fā)揮作用,磷化物可以消耗泡沫塑料燃燒時分解出的可燃?xì)怏w,使其轉(zhuǎn)化成不易燃燒的炭化物,泡沫體中磷(P)含量達(dá)1.5%左右時即可獲得較佳的阻燃果。
含鹵素阻燃劑主要在氣相中發(fā)揮作用,鹵素是泡沫塑料燃燒反應(yīng)的鏈終止劑,在塑料燃燒時生成鹵化氫而抑制燃燒反應(yīng)。據(jù)有關(guān)資料,為使泡沫獲得較滿意的阻燃性能,茂密體中溴(Br)質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)達(dá)12% -14%,或氯(cl)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)18% ~ 20%。當(dāng)磷- 鹵聯(lián)用時,由于存在定的協(xié)同應(yīng),故0. 5%P +(4% - 5%)Br 或1%P +(8% - 12%)CI 即可使聚氨酯泡沫具有自熄性。
典型的磷- 氮阻燃體系可有聚磷酸銨和三聚氰胺等組成,在泡沫受熱初期,阻燃劑分解產(chǎn)生磷酸等,它與多羥基化合物形成具有阻燃作用的磷酸酯并釋放水蒸氣:在高溫下泡沫中的阻燃劑氣化產(chǎn)生不燃性氣體,使熔融的泡沫炭化形成疏松的多孔性阻燃層。