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1.1 聚氨酯硬泡
聚氨酯泡沫塑料[2]根据所用原料和配方的不同可分为硬质聚氨酯泡沫塑料、半硬质聚氨酯泡沫塑料和软质聚氨酯泡沫塑料等。其中聚氨酯硬泡一般采用多官能团、高羟值、分子量较小的多元醇来合成。
硬质聚氨酯泡沫塑料[3]是一类具有闭孔结构且综合性能优异的低密度微孔高分子材料，具有独特的隔热保温性能、重量轻、优良的防水性能、粘结能力强等特点，因此硬质聚氨酯泡沫塑料能部分替代木材、金属和其他塑料，作为绝热保温和结构承重材料广泛应用于工农业、国防军事等领域，目前已经发展成一种不可或缺的高分子材料。
1.1.1 聚氨酯硬泡的制备
利用多元醇与聚异氰酸酯的反应制备聚氨酯，研究样品密度与发泡剂用量的关系，掌握发泡过程中的五个时间：发白时间、拉丝时间、上升时间、不剥落时间以及最终固化时间。
1.1.2 聚氨酯硬泡的合成方法
硬质聚氨酯泡沫塑料的合成方法大致可分为三类，即预聚体法、半预聚体法和一步法。
（1） 预聚体法
预聚体法[4]又叫二步法，首先由异氰酸酯和多元醇（聚醚或聚酯多元醇）反应生成分子量为15000~20000的预聚体，然后在预聚体中加入水及（预聚体）催化剂、表面活性剂等，使水和异氰酸酯基进行反应，在发泡的同时进行链增长（有时生产部分交联反应），形成高分子化合物。预聚体法是早期合成聚氨酯泡沫塑料的主要方法，其优点主要是可根据不同的分子量、不同结构的聚醚（酯）多元醇聚合物，设计并合成出不同链段长度、不同结构的预聚体。其缺点在于预聚体的黏度较高，物料流动性较差，不利于操作，而且生产工艺流程较长。
（2） 半预聚体法
该法是将一部分聚醚或聚酯多元醇和配方中全部的异氰酸酯进行反应，形成末端带有异氰酸酯的低聚物和大量未反应游离异氰酸酯的预聚体混合物，该混合物再和剩余的聚醚或聚酯多元醇、水、催化剂和表面活性剂混合进行发泡。其特点是可以调节发泡体系中的物料黏度。该法早期用于制造以MDI为基本原料的硬质聚氨酯泡沫塑料。
（3） 一步法
一步法发泡即是将聚醚或聚酯多元醇、多异氰酸酯、水以及其它助剂如催化剂、泡沫稳定剂等一次加入，使链增长、气体发生及交联等反应在短时间内几乎同时进行的反应方法。在物料混合均匀后，1~10s即开始发泡。要得到泡沫孔径均匀和性能优良的发泡体，必须采用复合催化剂和控制合适的条件，使这三种反应得到较好的协调。该法的特点是工艺简单，自从粗MDI工业化生产并用于硬质聚氨酯泡沫塑料，使用了有机锡化合物和三乙烯二胺等高效催化剂及有机硅泡沫稳定剂以来，一步法发泡不论在聚醚或聚酯型聚氨酯泡沫塑料中均获得了迅速的发展，成为目前使用最为广泛的方法。
1.1.3 聚氨酯硬泡的成型方法
硬质聚氨酯泡沫塑料的成型方法包括手工发泡、块状发泡连续成型、注入发泡（或称浇注发泡）、喷涂发泡、复合板材的连续成型、沫状发泡等，其中以手工发泡最为简单。
1.2 聚氨酯硬泡的阻燃研究
1.2.1 聚氨酯硬泡的阻燃方法
（1） 在泡沫原料中加入添加型阻燃剂
添加型阻燃剂是以物理方式分散于聚氨酯基体中，与聚氨酯基体及其反应原料之间不发生化学反应。
（2） 在泡沫的原料中添加反应型阻燃剂
反应型阻燃剂是阻燃剂参与聚氨酯的合成反应，成为聚氨酯材料主链结构中的一个链节，使聚氨酯硬泡具有良好的阻燃性能。阻燃元素主要是卤素、磷、锑等元素。
（3） 浸渍法