随着我国城市进程不断加快,建筑资源消耗日益增加。据报道,目前我国的建筑能耗占据总能耗的三分之一,极大地影响了国家能源的可持续发展。因此建筑节能成为国家能源控制的主要战略,本课题在此背景下,通过研究质量轻、导热系数小的聚氨酯泡沫塑料,使其与阻燃剂氢氧化镁、微胶囊化红磷进行反应,制备出复合阻燃硬质聚氨酯保温材料。经过一系列实验检测,对其燃烧性能和力学性能进行研究,证明该材料具备阻燃效果好,抑烟能力强等特点,能够有效降低建筑能耗。并且将此应用到实际的保温工程中,从生产工艺、材料选取、工艺流程、结构优化等方面入手,切实解决保温应用问题,为工程建设的绿色节能提供可参考的理论依据。本文将氢氧化镁与微胶囊化红磷添加到硬质聚氨酯泡沫塑料中制备阻燃性能良好的复合阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料,具体研究内容如下:本文采用硅烷偶联剂KH-570(KH-570)对氢氧化镁阻燃剂进行了有机表面改性,一定程度上能够提高氢氧化镁与硬质聚氨酯泡沫塑料之间的相容性。实验选择改性后的氢氧化镁添加到硬质聚氨酯泡沫塑料中,制备硬质聚氨酯泡沫塑料。采用极限氧指数、锥形量热、泡沫烟密度等燃烧性能分析和抗压强度等力学分析手段对其进行分析,并利用扫描电镜(SEM)对材料燃烧后产生炭层的微观形貌进行表征。结果表明:氢氧化镁的加入增强了复合材料的阻燃性能和力学性能,使得燃烧后产生的炭层结构更加致密。实验选择改性后的氢氧化镁与微胶囊化红磷添加到硬质聚氨酯泡沫塑料中,制备阻燃型硬质聚氨酯泡沫塑料。采用极限氧指数、锥形量热、泡沫烟密度等燃烧性能分析和抗压强度等力学分析手段对其进行分析,结果表明:微胶囊化红磷与氢氧化镁之间具有协效阻燃效应,进一步表明氢氧化镁与微胶囊化红磷复合阻燃剂能够提高硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能。经过多次实验研究反复论证最佳制备条件如下:复合阻燃剂中固定微胶囊化红磷添加量为5质量份时,氢氧化镁添加量为20质量份时,复合阻燃硬质聚氨酯的保温性能、阻燃性能、力学性能和热稳定性能达到最优,导热系数为0.018W/(m·K),密度为45.02kg/m3,压缩强度为742.4kPa,极限氧指数达到28.3%,泡沫烟密度为7.2%。同时,本文还探讨了硬质聚氨酯泡沫在建筑外围护结构保温工程中的实际应用,特别地针对外围护结构中,“热桥”问题最严重,热量损失最多的窗口部位,利用制得的阻燃硬质聚氨酯为基材,提出一种新型窗口节点保温结构及安装方法。这一研究消除了窗洞口处的“热桥”效应,减少热量损失,提高窗户的气密性,并且在一定程度上降低室内火灾对外保温系统的整体危害。