1.3　阻燃水性聚氨酯材料的应用及其发展趋势

1950年左右，聚氨酯作为涂层助剂在欧洲出现，但是多为溶剂型聚氨酯产品。20世纪60年代，溶剂型聚氨酯在涂层工业中的应用已形成一定规模，后来随着人们环境意识的增强和政府环境保护法规的出现，溶剂型聚氨酯类助剂的应用受到越来越多的限制，于是水系聚氨酯类助剂应运而生。美国以水系聚氨酯改善染色织物的鲜艳性、防污性和耐磨性。70年代以后，水系聚氨酯类涂层剂迅速发展，已广泛用于皮革防护、木器、织物涂层、家具等方面^［46］，1972年Bayer公司首先在皮革表面涂饰中使用，在此之后，水性聚氨酯迅速发展，受到极大的关注。80年代，聚氨酯的研究和应用技术出现了突破性进展，水系聚氨酯类纺织助剂已在纺织染整加工中得到广泛应用，欧美、日本竞相开发，形成多个系列产品，如德国Bayer公司的Impramil系列，日本制药公司的Elastron系列，此外美国Du'Pont公司亦有系列产品^{［26～40］}。皮革、木器和纺织品等均属易燃材料，在使用过程中如未经过阻燃处理，必然会成为引发火灾的安全隐患。对水性聚氨酯进行阻燃改性，可以有效地预防和减少火灾，更好地保护人们的财产安全。因此，研究开发阻燃改性的水性聚氨酯具有重要的意义和实用价值。目前阻燃水性聚氨酯的研究趋势主要有以下几个方面：

（1）由有卤阻燃水性聚氨酯向无卤阻燃水性聚氨酯发展

有卤阻燃水性聚氨酯在燃烧时会对环境和人体造成危害，达不到环保要求。为满足人们日益增加的环保需求，阻燃水性聚氨酯将逐渐向无卤阻燃水性聚氨酯方向发展。

（2）由添加型阻燃水性聚氨酯向反应型阻燃水性聚氨酯发展

虽然添加型阻燃水性聚氨酯具有加工简单、操作方便的优点，目前在市场上得到广泛应用，但是添加型阻燃水性聚氨酯极易造成聚氨酯乳液不稳定，阻燃剂难于稳定分散在水性聚氨酯中，易沉淀析出。同时，添加型阻燃水性聚氨酯还具有涂层不透明、阻燃剂用量大、易迁移、不耐水洗的缺点。这些极大地限制了添加型阻燃水性聚氨酯在织物阻燃整理方面的应用，越来越无法满足织物阻燃化、高档化、透明阻燃的市场需求。而反应型阻燃水性聚氨酯可以克服这些缺点，并且不存在阻燃剂易挥发、溶出、迁移和渗出问题。同时，在阻燃元素含量相同的情况下，反应型阻燃水性聚氨酯的阻燃效率更高更持久。因此，反应型阻燃水性聚氨酯的研究逐渐成为阻燃水性聚氨酯研究的热点。

在国内，目前对于阻燃水性聚氨酯的研究主要还是集中在添加型阻燃剂与聚氨酯复配的方式，对于具有本质阻燃性能的反应型水性聚氨酯的研究，无论从理论还是实际应用上研究得相对较少，尤其在本质阻燃机理探究方面，可供参考的理论著作尚属空白，因此，研究开发新型、高效的本质阻燃型水性聚氨酯材料，并探究其阻燃机理成为聚氨酯阻燃功能化发展的研究热点^{［41，42］}。

（3）由单一功能向多功能发展

将来对阻燃水性聚氨酯的研究由单一功能向多功能方面发展，如在提高织物阻燃性能的同时，赋予织物防水透湿性、耐水压、抗菌、抗紫外线等更多功能^{［43～46］}。