阻燃型聚氨酯的阻燃劑種類
來源：peek板材供應商-恒鑫實業 作者：PEEK板材加工
根據阻燃劑與基體材料之間的關系，可將聚氨酯(PUR)常用的阻燃劑分為添加型阻燃劑、反應型阻燃劑和表面處理型阻燃劑。其中，添加型阻燃劑又可分為無機添加型阻燃劑和有機添加型阻燃劑。
1、無機添加型阻燃劑
無機添加型阻燃劑中，用得較多的是金屬氫氧化物、磷酸鹽、硼酸鹽、可膨脹石墨、蒙脫土等。這類阻燃劑可以通過物理方式分散在PUR基體中，對發泡過程影響較小，并且操作簡便，靈活性大，被廣泛應用在PUR的阻燃技術之中。在金屬氫氧化物中，氫氧化鋁(ATH)和氫氧化鎂(MH)是使用最廣泛的添加型阻燃劑。在高溫下，它們會吸收周圍的熱量并分解放出水蒸氣，從而起到阻燃作用。
由于ATH的脫水溫度比MH更接近PUR的分解溫度，所以它能賦予PUR更好的阻燃性能。但是單獨使用時，其阻燃性相對較低，因此往往與其他阻燃劑復配使用。
近年來，由于某些鹵系阻燃劑被歐盟禁用或限制使用，使得磷酸鹽類阻燃劑發展十分迅速。無機次磷酸鹽既具有較好的氣相阻燃作用又可以促進PUR形成更加完整致密的炭層，從而表現出較好的阻燃作用。這種阻燃作用一方面會受磷化合價的影響，含較低價態(+1)磷的阻燃劑具有氣相和凝聚相雙相阻燃作用，而含較高價態(+5)磷的阻燃劑僅觀察到凝聚相阻燃作用；另一方面，阻燃作用也會受到與其復配使用的阻燃劑的影響，當用次磷酸鋁和納米黏土作為PUR的阻燃劑時，二者會產生抑制作用并且納米黏土會明顯增加總煙釋放量(TSR)，因此二者不可復配使用。
2、有機添加型阻燃劑
有機添加型阻燃劑主要是含鹵、磷、氮等元素的有機化合物。其中，鹵系阻燃劑雖然阻燃效果好，但燃燒后會釋放大量的有毒氣體會污染環境和危及人類健康。因此，更多的新型無鹵阻燃劑應運而生。甲基膦酸二甲酯(DMMP)是一種無鹵高磷液態添加型阻燃劑，同時具有阻燃和降低黏度的雙重作用。研究表明，將適當比例的膨脹石墨(EG)和DMMP添加到聚氨酯硬泡中，可降低燃燒中泡沫的熱釋放速率峰值(PHRR)、總熱釋放(THR)和TSR，并且還可提高殘炭率。
3、反應型阻燃劑
反應型阻燃劑是將阻燃元素通過化學反應引入到聚醚多元醇、聚酯多元醇或異氰酸酯分子中，使得PUR分子中含有阻燃元素，從而起到阻燃作用的一類阻燃劑。這類阻燃劑具有與原料相容性好，對材料性能影響小，不易析出、添加量少，阻燃效果穩定等優點。
4、表面處理型阻燃劑
隨著PUR在各個領域的廣泛應用，其阻燃要求也變得愈加嚴格。研究人員除了對PUR芯材進行阻燃研究外，也逐漸開始關注PUR表面阻燃技術。當前主要的PUR表面阻燃方法有涂層和浸漬等技術。
