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建筑保温材料的应用给人们带来了舒适的入住环境,节约了能源。目前,在建筑外墙外保温系统中应用最多的保温材料是聚氨酯泡沫塑料和聚苯乙烯泡沫塑料。这些泡沫材料突出的优点是质轻、导热系数低,有良好的耐久性和耐水性。但是,这两种材料高度易燃,且在燃烧过程中产生熔滴,容易引燃其他材料,并释放出大量的热和毒性烟气,这严重威胁到了人类的健康和财产安全。因而,研究发展新型阻燃的保温材料势在必行。近年来,对阻燃保温材料研究的热点集中在了由一些热固性树脂制备而成的泡沫材料,比如酚醛泡沫材料、密胺泡沫材料和脲醛树脂泡沫材料(UFF)。这些材料热稳定性好,受热不发生熔融,阻燃性能好,同时兼具较低的导热系数,适合作为建筑保温材料。本文研究并制备了一种在价格上有突出优势的UFF。本文首先从制备综合性能优异的UFF出发,探索了 UFF的最佳发泡工艺和发泡机理。通过实验发现单独使用非离子型表面活性剂Tween-80比使用复合型表面活性剂发泡效果好,力学强度大;加入微量的月桂醇有助于稳定发泡过程。随着发泡剂正已烷用量的增加,UFF的发泡倍率提高,泡孔开孔率增加,泡孔尺寸变大,平均泡孔尺寸在200～600μm之间;但是强度减小,粉化率随之增加。UFF的密度与强度、压缩模量和粉化率之间有很好的线性关系,同时也会影响到材料的保温效果及极限氧指数(LOI)。热重-红外(TG-IR)分析表明,UFF的热降解过程可以分为两个阶段,且整个失重过程中释放出有机氰化物、NH3、HNCO、CO2和H2O等气体小分子。氧气的参与可以加速UFF的热降解过程。随后在最佳发泡工艺的基础上,针对UFF力学强度低、粉化率高的缺陷,通过共聚和物理共混的方法对材料进行改性。通过实验发现,采用共聚的方法改性,在合成过程中加入PVA的增韧效果最好,当添加量为1.5%时,材料的粉化率降低了 61%。同时,PVA还能稳定发泡过程,减小泡孔尺寸,但引起材料的LOI降低。三聚氰胺的增强效果最为明显,当添加量为4%时,材料的压缩强度提高了 94%,同时提高了材料的热稳定性和LOI;当添加量为2%时,可将UFF的粉化率降低至22%。采用共混的方法进行改性,添加2%的纳米Si02可将UFF的粉化率降低56%;添加0.8%的玄武岩纤维可将UFF的粉化率降低45%,同时提高UFF的压缩强度。但是,共混改性的方法,打破了原有发泡过程的平衡,影响UFF的发泡过程。采用锥形量热仪(CONE)法对泡沫材料的燃烧特性进行了评价。结果表明,UFF在燃烧过程中的热释放量小,特别是在燃烧过程中几乎不产生烟气,只在材料被引燃和将要熄灭的阶段释放少量烟气。玄武岩纤维和纳米Si02的引入提高了材料的热释放量和CO产率,但是降低了总烟释放量。