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聚氨酯硬泡具有低密度、低导热系数、低透湿性、高比强度等优点,作为外墙保温材料在建筑领域得到了广泛应用。但由于其多孔、比表面积大的特点,一旦接触到火焰就迅速燃烧,具有极大的火灾危险性,所以提高聚氨酯硬泡的火灾安全性已引起了各界的重视。可膨胀石墨因其高效低污染的特点,在大量无卤阻燃剂中脱颖而出,成为工业化程度较高的阻燃剂之一,同时含氮磷阻燃剂拥有高的阻燃效率,也已大量应用于聚氨酯硬泡中。随着防火等级要求的日益提升,单一组分阻燃剂的阻燃效率已无法满足人们的需求,所以如何提高阻燃剂的阻燃效率成为了当前亟需解决的突出问题。本论文将多种磷氧化态的含磷密胺盐原位包覆的可膨胀石墨(EG)阻燃改性聚异氰脲酸酯-聚氨酯(PIR-PUR)泡沫表面构建防火涂料,研究其防火体系的燃烧性能及影响因素,确定火灾安全最优防火体系。合成了多种磷氧化态的含磷密胺盐(2-羧乙基苯基次膦酸密胺盐(MCEPPA)、羟基乙叉二磷酸密胺盐(MHEDP)、氨基三亚甲基膦酸密胺盐(MATMP)、肌醇六磷酸密胺盐(MPHA)),对其结构组成进行了表征,并成功将其用于原位包覆EG,制备了集物理阻隔、气相阻燃与凝聚相阻燃作用为一体的协同阻燃体系。在含磷密胺盐的包覆下,EG的热分解速率有效降低,残炭量得到了显著提高,不同磷氧化态的含磷密胺盐包覆的EG热稳定性能均得到了显著提高。将多种磷氧化态的含磷密胺盐包覆的EG以添加型的方式加入到PIR泡沫中,作为对比,制备了相同含量经物理混合的相应阻燃剂改性PIR泡沫,讨论了不同磷氧化态的含磷密胺盐及不同改性方式EG对材料阻燃性、热稳定性以及燃烧性能影响。经含磷密胺盐包覆的EG能够有效提高PIR泡沫的阻燃性,其极限氧指数(LOI指数)均比物理混合组提高了0.5%或1%不等。其中两组含磷密胺盐(MCEPPA、MATMP),经其包覆的EG不利于PIR泡沫残炭量的提高,但能够显著降低PIR泡沫热释放速率与总热释放量,而且有效抑制烟气的释放;另外两种含磷密胺盐(MHEDP、MPHA),经其包覆的EG有利于PIR泡沫残炭量的增加,虽然对烟气的抑制作用效果并不明显,但同样能够显著降低PIR泡沫的热释放速率以及总热释放量,显著提高PIR泡沫的火灾安全性。为了得到耐火性能良好的复合防火体系表层涂料,研究了不同的无机层状填料对于防火涂料的影响,通过制备层状结构的磷酸铝(AlPO4)以及磷酸锆(α-ZrP),同时选取了蒙脱土(MMT)与二氧化锆(ZrO2),制备了上述四种填料在不同掺量(0.5%、1%、1.5%、2%)下的防火涂料,分析了其各自的阻燃机理以及耐火性能。得到了耐火性能最优组,即0.5%掺量的α-ZrP作为填料时的防火涂料组(IFC/α-ZrP0.5)。通过在PIR泡沫表面构建防火涂料,进一步降低了PIR泡沫的火灾危险性。对于未添加填料的防火涂料与纯样PIR泡沫相结合的体系,发现防火涂料的添加能够延缓PIR泡沫的点燃时间、热释放速率峰值,能够显著的降低总热释放量;涂层与基体的选取决定着复合防火体系火安全性能的优劣,对于不同涂层,我们发现R/C/ZrO2组燃烧性能最为优异,同时对烟气的抑制作用也十分突出,R/C/α-ZrP组与R/C/AlPO4组的燃烧性能基本一致,而R/C/MMT组燃烧性能最差,但对烟气的抑制作用最为明显;对于不同基体,我们发现对于耐火性能最优组涂层(IFC/α-ZrP0.5)与四种改性PIR泡沫相结合的双阻燃组分防火体系,其火灾安全性能均得到了优异的提升,出现了测试过程无法点燃的防火体系(R/C/MCEPPA组)。