随着聚氨酯硬泡应用领域的不断扩大,人们对其阻燃性能的要求也越来越高,使用添加型阻燃剂是最常用而有效的方法。但在阻燃性能要求很高的领域中,添加型阻燃剂很难达到使用要求,这是因为添加型阻燃剂存在易迁移、不能持久保持阻燃效果和破坏泡沫物理性能等缺点。阻燃多元醇的出现,完美地解决了上述问题,使高阻燃聚氨酯硬泡的应用能得到保证。

磷系阻燃多元醇是指分子中同时含有磷元素和至少2个活泼氢基团的化合物,泡沫成型时磷元素作为多元醇的一部分反应到聚合物骨架结构中去,从而提供良好的成炭性能,使成炭的表皮不易脱落,导致芯部泡沫不重新与火焰接触燃烧。

P(O)OH基团易与环氧化物发生加成反应,早期磷系阻燃多元醇的研究大多采用此种方法。如使用磷酸、焦磷酸、焦磷酸酯及其混合物与环氧乙烷、环氧丙烷等发生加成反应,直到相对分子质量和酸值满足使用要求,即可得到产品。

利用Mannich反应制备阻燃多元醇的经典例子,在聚氨酯硬泡、半硬泡甚至软泡生产中都有广泛应用。由于磷元素垂挂于多元醇主链之下,泡沫燃烧时释放出含磷的酸性物质,不会破坏主链结构,减少了泡沫的热分解,因而提供了更优异的阻燃效果。Mannich反应中,当亚磷酸二乙酯参加反应时,产物中生成水,导致产品酸值升高,因而有资料指出，可用亚磷酸三乙酯代替亚磷酸二乙酯,副产品为乙醇,降低了产品的水解几率。

随着硬泡阻燃技术的不断发展,目前市场上出现了几类非常有代表性的产品:以溴代季戊四醇为主要原料的聚醚多元醇,如TheDowChemicalCom2pany的FR22000;四溴苯酐基聚酯多元醇,如Albe2marle的RB279和GreatLakesChemicalCorporation的PHT42Diol;以环氧氯丙烷(ECH)为主要合成单体合成的聚醚多元醇以及液溴加成不饱和键制备的多元醇等。

由于不同类型阻燃元素之间的阻燃存在协同效应,因此大多数所用阻燃多元醇中都不仅含有1种阻燃元素,而同时具有磷、卤、锑、氮、硼等之中的2种或多种元素的复合型阻燃多元醇。

阻燃多元醇从出现至今已有几十年时间,大量事实证明阻燃多元醇对于提高聚氨酯硬泡的阻燃效果和综合物理性能的作用明显。近年来,我国的科研工作者已在这方面作了大量的探索工作。根据我国化工原材料市场现状,开发适合我国聚氨酯行业所需的阻燃多元醇产品将对硬泡阻燃行业的发展起到积极作用。