作为一种具有良好隔热性能的有机高分子材料，聚氨酯材料以低能耗而著称，广泛应用于建筑、家电、石油化工管道等领域。但聚氨酯未经处理时是可燃物，燃烧时会产生大量有毒烟雾，给灭火带来一定的困难。因此阻燃型聚氨酯材料的研究一直是当今聚氨酯材料研究的热点。有研究表明，在聚氨酯材料中引入一定量的苯环、苯酚或杂环刚性结构可增强制品的阻燃效果。其中三聚氰胺是一种符合聚氨酯阻燃技术非卤化、抑烟化和无毒化趋势的氮系阻燃剂，其阻燃机理是燃烧分解时，生成三聚氰胺气体、水蒸气、N2、CO2、NH3等气态产物，不仅能稀释燃烧时可燃气体的浓度，且无有毒的卤化氢气体产生。含三聚氰胺的阻燃系统在热裂及燃烧时的有毒及腐蚀性产物含量均很低，是一种较为理想的阻燃系统。聚氨酯材料的阻燃主要分为2 种: 添加型阻燃和反应型阻燃。添加型阻燃是在配方中添加阻燃剂，阻燃剂的加入对组合料的稳定性、发泡工艺和产品的物理机械性能都有一定影响，并随着使用时间的延长，材料中的阻燃剂发生迁移从而使阻燃性能下降。反应型阻燃是在聚醚多元醇单体分子结构中引入阻燃基团，使聚氨酯材料本身含有阻燃成分，对产品性能影响较小，并且可使聚氨酯产品具有持久的阻燃效果。以往三聚氰胺在聚氨酯阻燃的应用中，是将其研磨成微细颗粒，加入聚醚多元醇中，但往往需要添加量很高才能达到理想的阻燃效果，这必然会影响聚氨酯材料的加工性能和物理机械性能。由此可见，通过在聚醚多元醇单体中接入三聚氰胺基团以提高聚氨酯阻燃性能，才是较为理想的方法。目前已有部分类似工作得到了报道。笔者以三聚氰胺、甲醛、甲醇、环氧丙烷等为原料，通过Mannich 反应和聚合反应，合成了三聚氰胺基阻燃聚醚多元醇，并对其在硬质聚氨酯泡沫塑料领域的应用进行了评价。

试验部分1 主要原料及试剂多聚甲醛，南京新化原化学有限公司; 三聚氰胺，南京紫鑫实业有限公司; 甲醇，山东联盟化工集团有限公司; 二乙醇胺，异氰酸酯M20S，巴斯夫股份公司; 环氧丙烷，滨化集团股份有限公司; 苯酐聚酯多元醇，南京金陵斯泰潘化学有限公司。以上原料均为工业级。

   2 试验方法：2. 1 三聚氰胺基阻燃聚醚多元醇的合成将一定比例的多聚甲醛、三聚氰胺、水加入三口烧瓶中，以氢氧化钾溶液调节体系pH = 8，在一定温度下发生羟甲基化反应，得羟甲基化三聚氰胺颗粒。然后在上述颗粒中加入一定量的甲醇，控制反应温度，以盐酸调节体系pH = 4，加热至反应温度，使甲醇与羟甲基化三聚氰胺充分发生醚化反应。最后，加入一定量的二乙醇胺，并以盐酸调节pH =8，一定温度下与上述醚化后的羟甲基化三聚氰胺发生Mannich 反应，一段时间后升温至80 ～ 90 ℃，并在负压( － 0. 093 MPa) 下抽真空脱除水分和甲醇等小分子化合物，得到三聚氰胺胺基醇。将一定量上述三聚氰胺胺基醇加入高压反应釜，氮气置换后升温至90 ～ 100 ℃，再分批通入一定量环氧丙烷，保温至压力降至0 MPa 且不再下降为止。随后在105 ℃，－ 0. 1 ～ － 0. 02 MPa 下抽真空脱除小分子，降温出料得三聚氰胺基阻燃聚醚多元醇产品。经检测，产品羟值( 以KOH 计) : 378 mg /g，w( H2O) : 0. 16%。聚醚多元醇的羟值按《塑料聚醚多元醇第3 部分: 羟值的测定》测试。

 2. 2 阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备与测试采用一步法手工发泡工艺，依次称量聚醚多元醇、催化剂、发泡剂、泡沫稳定剂，按照设计配方比例混合均匀，控制物料温度为25 ℃，再加入异氰酸酯，高速搅拌后倒入模具发泡，制备了阻燃型硬质聚氨酯泡沫。同时对制得的硬质聚氨酯泡沫进行了燃烧时氧指数、烟密度等性能的测试。氧指数按《建筑材料燃烧性能分组方法》测试; 燃烧平均剩余长度按《建筑材料难燃性试验方法》测试; 烟密度等级按《建筑材料燃烧或分解的烟密度试验方法》测试。

  结论：以三聚氰胺、甲醛、二乙醇胺等为原料，通过Mannich 反应，合成了三聚氰胺基阻燃聚醚多元醇。其中温度对羟甲基化反应和醚化反应具有较大影响。试验结果显示，羟甲基化反应和甲醇醚化反应分别控制在75 ℃和65 ℃较为合适。将合成得到的三聚氰胺基阻燃聚醚多元醇在聚氨酯硬泡中进行了应用，随着三聚氰胺基阻燃聚醚多元醇添加量增加，制备的硬质聚氨酯泡沫的氧指数逐渐增加; 且相比于普通聚醚而言，用该阻燃聚醚制得的阻燃型硬质聚氨酯泡沫力学性能良好，同时具有很好的阻燃性能，燃烧时氧指数高，烟密度小，泡沫制品的尺寸稳定性好，其在建筑保温用聚氨酯材料领域具有较好的应用前景。