一、 聚氨酯泡沫塑料
1、 产品介绍：聚氨酯泡沫塑料是现代塑料工业中发展最快的品种之一，其特点是通过改变分子中链节的结 构，能较大幅度地进行各种改性，并在改变工艺配方的情况下，可获得从软到硬、不同密度和性能的泡沫塑料制品。由于其卓越的环保、节能方面的优势，加上成型、施工的简便，从而广泛地应用于各种保温绝热、防震、隔音、轻质结构件和座垫、包装、汽车内装饰件等方面。因此，聚氨酯泡沫塑料在世界塑料工业中占有重要的地位。

2、 产品溯源：据说在二十世纪六十年代，欧洲科学家Polyurethane仆内门在一次偶然的化学实验中，由于操作的失误，生成了一种化学物质，并发现如果改变其化学配方成份，更可获得具有各种不同优良性能的物质，这些物质被统一命名为Polyurethane（聚氨酯）。后来首先制成锦纶丝产品，与尼龙竞争，并很快在其他行业得到飞速发展。八十年代初期进入中国……

3、 产品构成：聚氨酯泡沫塑料所用的主要原料为有机异氰酸酯、多元醇化合物和助剂。有机异氰酸酯通常有甲苯二异氰酸酯（简称TDI），二苯基甲烷二异氰酸酯（简称MDI），多次甲基多苯基多异氰酸酯（简称PAPI）等及少量作特殊用途的其它脂肪族和芳香族的有机异氰酸酯。多元醇包括聚酯和聚醚二大类。聚酯是二元酸和二元或多元醇的缩聚产物。通常采用的二元酸有己二酸、苯酐、顺丁烯二酸、卤代苯二甲酸酐等有机酸。多元醇一般为乙二醇、丙二醇、一缩乙二醇、己三醇、三羟甲基丙烷、丙三醇、季戊四醇等。聚醚一般都是以多元醇、多元胺或其它含有活泼氢的有机化合物为起始剂与氧化烯烃开环聚合而成。常用的起始剂有乙二醇、乙二胫、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、木糖醇、甘露醇、蔗糖、山梨醇、葡萄糖、木质素等。助剂主要包括：催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂、交链剂、阻燃剂、防老剂、填料、颜料等。

4、 产品特征：聚氨酯泡沫塑料的主要特征是具有多孔性，因而相对密度小，比强度高。根据所用的原料不同和配比的变化，可制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料等几种；若按所用的多元醇品种分类又可分为聚酯型、聚醚型和蓖麻油型聚氨酯泡沫塑料等类型。

5、 产品性能：聚氨酯泡沫塑料具有优良的物理机械性能、声学性能、电学性能和耐化学性能，尤其是硬质聚氨酯泡沫塑料的热导率特别低，是一种优质的绝热保温保冷材料。聚氨酯泡沫塑料的密度大小及软硬程度均可以随着原料及配方的不同而改变，加上成型施工方便，使其它塑料品种无法与它相比。

6、 性能优势：硬质聚氨酯泡沫塑料是全球公认最环保、节能效果最好的材料，各行各业都可使用，可大量取代其它材料。如：保龄球、航天飞机、心脏瓣膜等。美国影片《地陷大危机》，使用聚氨酯硬质泡沫，拯救了整个纽约的陷落危机。聚氨酯的导热系数一般在0.022～0.026 W/(m·k)之间，同等厚度的硬质聚氨酯泡沫塑料保温效果是玻璃棉的2倍、聚苯乙烯泡沫塑料的1.5倍。如能够在建筑领域大规模推广应用硬质聚氨酯泡沫塑料，可为国家节省大量的能源。

7、 产品用途：由于聚氨酯泡沫塑料具有优良的物理机械性能、声学性能、电学性能和耐化学性能，因此其应用范围十分广泛，几乎可以渗透到国民经济各个领域，包括军事领域，特别在冷藏、建筑、绝热保温、油漆涂料、家具床具、运输等行业使用得十分普遍，已经成为不可缺少的材料之一。

8、 产品缺陷：易燃，导致在建筑行业无法大规模应用。
 
二、 聚氨酯硬质泡沫塑料的难燃性研究

1、 国内外现状及发展趋势 
      硬质聚氨酯泡沫塑料是一种非常优良的高保温材料，但因存在着容易燃烧的缺点，始终得不到大规模推广使用。国外自上世纪七十年代以来，一直在开展硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃技术研究，迅速发展起来的阻燃技术为硬质聚氨酯泡沫塑料的应用开拓了极为广泛的领域，如石油、化工、航天航空、汽车、舰船、军事、建筑等领域都可加以应用，美国、欧洲主宰了其在建筑行业中的应用，日本也是一个消费大国，其他国家也在大量采用聚氨酯泡沫塑料作为建筑行业的隔热保温材料。但在中国，因使用未达难燃标准的聚氨酯泡沫塑料作为隔热保温材料而引发重大火灾，如上世纪九十年代初期上海金山石化恒温车间和上海微生物研究所冷库大火，直接损失达1300多万元和600万元，引起政府部门的高度重视，不允许未达难燃标准的聚氨酯材料用于建筑物上。

2、中国的前期研究水平 
      中国在“六五”计划期间，国家科委将提高聚氨酯氧指数作为重大课题进行攻关，五年努力，未获成功。“七五”计划又被列入攻关课题，取得了一定的进展，但氧指数指标仅达26%，国家据此制定了GB10800-89标准。作为阻燃级的聚氨酯泡沫塑料在国内具有代表性的建筑物中得到一些应用，如中央电视台、铁道部计算机中心、亚运村、上海东方明珠电视塔等，但这并不符合建筑消防的难燃要求，所谓不得已而为之。

3、 上海万国的科研成果 
       为了解决国内建筑市场的需求和跻身于国际市场，拓展硬质聚氨酯泡沫塑料在建筑上的应用，并解决建筑物上能源节约问题，以符合更严格的建筑节能及消防法规，上海万国组织北京、上海等地专家，一起对硬质聚氨酯泡沫塑料进行难燃性研究攻关，经过四年多不懈的努力，于1999年12月24日终于在实验室中发明出“难燃硬质聚氨酯泡沫塑料”，解决了氧指数、火焰传播性、烟密度三项指标同时达标的难关。经多次测试，各项指标均符合国家GB8624-1997中的B1要求，经国家防火建筑材料质量监督检验中心检验，所有指标均达到并优于国家难燃B1级标准（见下表），处于世界领先水平。

产品历次检测数据对照表

       2000年4月14日，经上海科学技术情报研究所查新表明：“经分析，（1）该产品氧指数指标优于国内外同类产品文献报道；（2）该产品燃烧速度与烟密度与Bayer公司，BASF公司产品同类指标对比性不强，但上述两种产品均未列出氧指数指标；（3）未见美国、日本、德国同时把氧指数、火焰燃烧性、发烟性三项指标作为硬泡阻燃级别产品标准评定的文献报道。因此认为，该产品属国内领先水平，氧指数指标达到国际先进水平”。

       从化学方程式不难看出，聚异氰脲酸酯交链密度很高，由此形成的泡沫塑料虽然具有优良的耐热耐燃性能，但质脆，无实际应用价值。可用环氧树脂、聚酰亚胺、聚氨酯等进行改性，其中，以聚氨酯改性聚异氰脲酸酯反应较易控制，生成的主要化学链段结构式如下：

        在聚异氰脲酸酯环之间，引入了聚氨酯链段，降低了聚异氰脲酸酯环的浓度，使得两种结构同时存在，不仅保留了聚异氰脲酸酯泡沫塑料优异的耐热和耐火焰贯穿性能，而且赋予了聚氨酯泡沫塑料优良的绝热性能，较高的机械强度和冲击韧性等。通过配方设计，调节聚氨酯链段和聚异氰脲酸酯环的比例，就可以获得一系列聚氨酯改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料。

       上海万国在科研和生产实践中，运用上述化学原理，成功的在聚异氰脲酸酯分子链中植入聚氨酯链，获得了一种同时兼备聚异氰脲酸酯和聚氨酯优势性能的新型聚氨酯改性聚异氰脲酸酯硬质泡沫塑料，简称PIR泡沫塑料。

        PIR泡沫塑料与普通聚氨酯相比，具有防火性能好的优势，烧蚀时表面能够形成一层致密的碳化层，可有效阻碍泡沫塑料的继续燃烧，且刺激性小，发烟量低，突破了建筑消防限制，具有无限广阔的应用空间和发展前景。

        PIR泡沫塑料与普通聚氨酯相比，还具有更好的保温性能，导热系数低达0.018W/mK（25℃），比普通聚氨酯（导热系数0.022-0.026W/mK）保温效果提高了30％左右，是实施节能减排国策所需最好的保温材料。 

       PIR泡沫塑料与普通聚氨酯相比，还具有更好的耐温性能。聚氨酯泡沫塑料的使用温度如超过150℃，其机械强度则会明显下降，尺寸变化率很快增加。而上海万国生产的PIR节能保温板，则可以长期运行在190℃环境下，所有性能无明显变化。

2、 PIR节能保温板
      板状的PIR泡沫塑料，以空调通风管道、建筑绝热保温、设备绝热保温保冷为主要用途，包括但不限于以PIR泡沫塑料为芯材，以薄型金属或非金属材料为面材的夹芯板，以及无面层的PIR泡沫塑料裸板，统称为PIR节能保温板。    

      PIR节能保温板（The Polyisocyanurate Energy-Saving Insulation Panel）是上海万国自主研发的高科技产品，满足国家相关消防标准和节能标准，已申请国家发明专利，并已获得实用新型专利授权。    

      PIR节能保温板具有防火、质轻、节能环保、防霉抗菌、隔热隔潮隔音、安装快捷方便、物理性能稳定、高保温、高强度、无甲醛、无冷桥、耐腐蚀、寿命长等诸多优势性能，保温效果是聚苯乙烯、橡塑、离心玻璃棉的两倍以上，属于现代建筑实施节能减排最为理想的高效节能环保轻质新型产品。 

     PIR节能保温板有多种产品形式，一类是以PIR泡沫塑料为芯材、以薄型金属或非金属材料为面材的夹芯板，另一类是PIR泡沫塑料裸板。     

      PIR节能保温板可用于制造空调系统通风管道、建筑外墙绝热保温体系、建筑内墙绝热保温体系、建筑屋面绝热保温体系、地暖绝热保温体系、轻钢结构房屋、冷库、冷柜、冰箱、保温保冷恒温设备、以及飞机、列车、轿车、冷藏车等交通工具的绝热保温等。