1.2 硬質聚氨酯泡沫材料的阻燃改性

1.2.1　硬質聚氨酯泡沫材料阻燃改性的必要性

近年來,全世界都在大力倡導建筑外墻使用節能環保型保溫材料。目前為止常用的外墻保溫材料有聚苯乙烯泡沫板和聚氨酯泡沫板。聚苯乙烯泡沫板屬于非極性疏水性材料,其表面很難與水泥基漿料等無機材料相黏結,這也是聚苯乙烯作為保溫板長期使用后易發生開裂、脫落的主要原因。更重要的是,聚苯乙烯泡沫是熱塑性塑料,燃燒時會迅速發生變形熔化,然后產生具有引燃性的滴落物,引發二次火災。目前,聚氨酯泡沫材料在建筑建材、家居、交通運輸等領域應用十分廣泛,以其良好的保溫性能、力學性能、耐候性等被產業界所認同,特別是其通過阻燃處理之后具有優異的阻燃性能,在燃燒過程中不產生熔滴,不會引發二次火災[30?32]。因此,在外墻保溫材料領域具有良好的發展前景。但是,未經阻燃改性的聚氨酯泡沫遇到明火極易燃燒,很容易發生火災,進而嚴重危害社會公共安全。所以,對聚氨酯泡沫進行阻燃處理是保證制品安全使用的重要途徑。

盡管硬質聚氨酯泡沫材料具有許多優異的性能,并在諸多領域擁有極其廣泛的應用,尤其是在建筑外墻保溫材料領域,但是,由于聚氨酯大分子主鏈上含有大量的可燃碳氫鏈段,且多孔細胞狀結構增加了基體與外界空氣的表面接觸面積,因此未經阻燃處理的硬質聚氨酯泡沫是極易燃燒的[33?35],其極限氧指數只有18%~19%。一旦遇到火源就會立即燃燒,迅速達到熱釋放速率的峰值,并分解產生大量有毒煙霧和腐蝕刺激性氣體,如HCN等[36]。這些煙霧和氣體既阻礙了對受困人員的救助,也對周圍的建筑物造成了一定的負面作用。隨著對建筑材料火災隱患重視程度的不斷增加,國內外對聚氨酯泡沫塑料的應用提出了越來越高的安全標準。阻燃材料的法規和阻燃材料的標準也在不斷建立和完善。由此可見,對硬質聚氨酯泡沫材料進行阻燃改性,以滿足其在特殊場合下的使用要求,是十分必要的。