反应型含SiP阻燃剂合成及其PU硬泡研究(6)
由于无机阻燃剂与合成材料的相容性较差、添加量较大，在开发和研究无机阻燃剂时，这是需要解决的重点问题，所以通过各种方式对无机阻燃剂进行改性，增强其与合成材料的相容性，降低用量是无机阻燃剂的发展趋势。目前主要通过以下两种方式对无机阻燃剂进行改性：一种是通过控制粒径和粒径分布，使固体颗粒超细化，增加其表面积。这样可使无机阻燃剂更均匀的分散在合成材料中，可提高合成材料的力学性能和耐热性能提高阻燃效果。无机阻燃剂的颗粒越细，用量、发烟量就越小，阻燃性的提高越明显。国内外许多研究机构和公司都在这一方面做了大量的工作，不断有超细化的产品问世。第二种是采用偶联剂或者其他方法（硅烷偶联剂、铁酸酯偶联剂、长链脂肪酸及盐、疏水性润湿剂处理）对无机阻燃剂表面进行改性，这是近年来国内外无机阻燃剂发展的又一重要方向，无机阻燃剂经表面处理后可以增强粒子对合成材料基质的亲和力，来确保合成材料原有的耐冲击强度。
有机阻燃剂种类繁多和功能多样化，其发展速度日新月异，不断有新的品种从实验室推向市场，是阻燃剂研究最为活跃的领域之一。
1.2 聚氨酯(PU)硬质泡沫简介
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。凡是在高分子主链上含有很多重复—NHCOO—基团的高分子化合物通常被称为聚氨基甲酸酯。聚氨酯一般系由二元或多元有机异氰酸酯与多元醇化合物（聚醚多元醇或聚酯多元醇）相互作用而得。根据所用原料官能团数目的不同，可以制成线型或体型结构的高分子聚合物。当有机异氰酸酯和多元醇化合物均为二官能团时，即可得到线形结构的聚合物；若其中之一种或两种，部分或全部具有三个及三个以上官能团时，则得到体型结构的聚合物。由于聚合物结构不同，性能也不一样。利用这种性质，聚氨酯类聚合物可以分别制成弹性体、橡胶、纤文、涂料、粘合剂，以及聚氨酯泡沫塑料等等，并且广泛应用于汽车、家电、建筑及国防等行业中[9]。
1.2.1 PU泡沫塑料的定义
聚氨酯泡沫塑料是多异氰酸酯、多元醇、发泡剂、催化剂及其他助剂（如扩链剂、交联剂、软化剂、阻燃剂、泡沫稳定剂、防老剂、填料等）制备而成的一种泡沫塑料。聚氨酯泡沫塑料是泡沫塑料中的特别重要的一种发泡材料，而且是聚氨酯合成高分子材料的主要的品种之一，有其较为广泛的应用范围，该材料的最大特点是产品的适应性较强，可以通过配方的改变和原料的不同合成出性能不同的聚氨酯泡沫塑料制品，来满足不同领域的应用。
1.2.2 PU泡沫塑料的分类
聚氨酯泡沫分类的方法比较多，按照其所使用原料多元醇的种类不同分类，可以分为聚醚型、聚酯型、蓖麻油型聚氨酯泡沫塑料。按照发泡方法不同可分为模塑、块状和喷涂聚氨酯泡沫塑料。按照性能、应用范围可分为软质、硬质、半硬质聚氨酯泡沫塑料和特种聚氨酯泡沫塑料[10]。
1.2.3 PU泡沫塑料的结构
根据高倍电子显微镜观察，硬质聚氨酯泡沫塑料的泡孔结构，见图1.1，主要呈现为五边形构成的十二面体结构。泡沫体在发泡成型的过程中，泡孔的立体结构受到聚合物网络骨架、发泡时产生气体的扩散等各种内力和外力综合作用的结果。另外，在泡沫形成时，随着泡沫的上升，在内外力的作用下，生成的泡孔结构并非是理想的十二面体结构，而是在发泡方向上距离较长，在和发泡的垂直方向上较短。当网络骨架聚合物体积含量大于30%时，泡沫的结构将更趋向于球形。