聚氨酯按分散溶劑可分為溶劑型和水乳型（水性型）。由于溶劑中揮發(fā)性有機(jī)溶劑（甲苯，N，N二甲基甲酰胺）的含量較高，歐盟禁止采用溶劑型聚氨酯，水性聚氨酯(WPU)脫穎而出。

由于WPU常常應(yīng)用在家居以及汽車行業(yè)，但是未經(jīng)阻燃處理的WPU為易燃物。據(jù)官方數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年全國(guó)共接報(bào)火災(zāi)25.2萬起，死亡1183人，受傷775人，直接財(cái)產(chǎn)損失40.09億元，這些火災(zāi)部分原因是由于聚氨酯本體燃燒引起的。因此對(duì)WPU進(jìn)行阻燃處理十分必要。在 WPU阻燃產(chǎn)品中，常通過引入外添加阻燃組分(復(fù)合型)或WPU結(jié)構(gòu)改性（本征型）兩種方式來提高其阻燃性。

本征型WPU阻燃劑

在WPU合成中,將阻燃性組分作為預(yù)聚體的單體、擴(kuò)鏈劑或擴(kuò)鏈后的反應(yīng)物，以共價(jià)鍵形式結(jié)合到聚氨酯分子上形成本征型WPU阻燃樹脂，也稱為反應(yīng)型阻燃WPU。由于通過反應(yīng)獲得具有阻燃能力的WPU阻燃樹脂，外添加量少、穩(wěn)定性、毒性相對(duì)可控性好。常見接入的阻燃組分是含磷、氮以及硅等元素組成的化合物。

含磷WPU阻燃劑

含磷WPU阻燃劑較含鹵素類的WPU阻燃劑來說，更加環(huán)保、低煙、無毒且不產(chǎn)生二次污染，但合成工藝較為復(fù)雜。WPU阻燃樹脂中中含有羧基、羥基以及氨基等活性基團(tuán)，與聚氨酯預(yù)聚體發(fā)生反應(yīng)，從而使其阻燃持久性好，其在燃燒時(shí)主要通過酸催化下形成致密的炭層保護(hù)膜，抑制火焰蔓延，達(dá)到保護(hù)材料內(nèi)部隔絕火焰。

含氮WPU阻燃劑

三聚氰胺及其鹽類阻燃組分以無毒、無害、生煙量低及熱穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛使用，三聚氰胺以及三聚氰胺鹽類化合物燃燒時(shí)，伴隨著升華、揮發(fā)、蒸發(fā)等吸熱反應(yīng)，且在分解中產(chǎn)生氮?dú)?、水蒸汽以及二氧化碳等不可燃?xì)怏w產(chǎn)生，這些不可燃?xì)怏w降低該環(huán)境中的氧氣濃度，提高阻燃性。雖然三聚氰胺的毒性小、生煙低且熱穩(wěn)定好，然而單獨(dú)的三聚氰胺及其鹽類阻燃劑的阻燃效果并不突出，所以常作為膨脹型阻燃劑的氣源。

含硅WPU阻燃劑

除了含磷本征型WPU阻燃劑，也常采用含硅以及氮的基團(tuán)組分參與WPU樹脂改性制備阻燃劑。該類阻燃劑具有無鹵、低毒、阻燃效果優(yōu)異等等優(yōu)點(diǎn)。其中氮系阻燃劑對(duì)光和熱穩(wěn)定，抗紫外光能力強(qiáng)且不產(chǎn)生二次污染；硅系阻燃劑高效、無污染，防滴落且對(duì)WPU的物理機(jī)械性能影響小。

復(fù)合型WPU阻燃樹脂

復(fù)合型WPU阻燃劑來自在WPU中添加有機(jī)阻燃成分或無機(jī)阻燃成分。在復(fù)合型阻燃WPU的加工過程中,添加的阻燃成分與原WPU不發(fā)生反應(yīng)，從而提高復(fù)合WPU阻燃劑的阻燃性能。復(fù)合WPU阻燃劑涂層相對(duì)的分散性與相容性較差,添加量最高達(dá)到總用量的30%左右。涂層不透明且會(huì)降低 WPU的穩(wěn)定性。

無機(jī)復(fù)合WPU阻燃劑

無機(jī)阻燃組分主要有金屬水合物、紅磷、硼類化合物、銻類化合物等。通過高溫溶液中加入超微無機(jī)金屬氧化物改性處理而成的WPU阻燃劑。由于無機(jī)阻燃組分的環(huán)保、熱穩(wěn)定性優(yōu)異、不易揮發(fā)、效果持久、以及成本較低等優(yōu)點(diǎn)，在歐洲、美國(guó)、日本等國(guó)家或地區(qū)被廣泛使用，占所有70%~80%的使用量。

無機(jī)納米材料WPU阻燃劑

納米材料阻燃組分相比較于其它類型的阻燃組分最大的優(yōu)點(diǎn)是：僅需添加極少量的納米材料就可顯著提高阻燃劑的阻燃性能。納米材料阻燃組分改性的WPU阻燃劑，在燃燒過程中，會(huì)在表面生成致密且均勻的保護(hù)層——含有納米機(jī)構(gòu)的無機(jī)炭層，為聚合物提供良好的隔熱屏障。

WPU的成膜性能優(yōu)異，但是如何提高阻燃性還是其中的難點(diǎn)。在阻燃劑燃燒過程中，氣源會(huì)產(chǎn)生含水及碳的小分子化合物，在熱量作用下，產(chǎn)生煙霧；而且在WPU燃燒過程中，會(huì)產(chǎn)生熔滴現(xiàn)象，所以耐熔滴和低煙霧是阻燃研究的主要方向。