阻燃TPU是通過在TPU基材中引入無機或有機阻燃元素，如一些含有磷、氮、硼、鋁、鎂以及鹵素的單元。早期，鹵素阻燃劑被廣泛應用于高分子材料的阻燃改性，但鹵素在燃燒時會產生大量有毒氣體，因此慢慢被淘汰。目前人們已將研究重點轉向更加環保的無鹵阻燃技術。TPU的阻燃改性可按阻燃劑與高分子基材之間的結合情況，分為反應型本征阻燃改性和添加型阻燃改性。
                                                    
反應型阻燃改性
反應型阻燃改性是指在聚氨酯高分子鏈結構中通過化學鍵引入具有阻燃功能元素或化學官能團，使TPU高分子鏈本身具有阻燃特點。目前，常用的反應型阻燃劑是含有磷、氮等元素的多元醇或者異氰酸酯單元。如以含磷多元醇作為聚合單體制備的本征阻燃TPU。使用磷系阻燃多元醇來改性 TPU，磷元素通過聚合反應引入到高分子鏈中，其作為多元醇結構中的一部分，在燃燒過程中，磷元素會以PO·自由基的形式釋放并捕捉高分子基體燃燒生成的自由基，從而猝滅燃燒反應，同時促進基體成碳，達到阻燃的效果。
而含氮阻燃劑主要是通過在高溫下分解產生而NH3、N2等不燃氣體起到阻燃效果。例如，以二異氰酸酯、二羥甲基丙酸、聚醚二元醇、含磷/氮元素的兩邊封端為羥基的二醇（FRC-5）為單體制備反應型的TPU，其阻燃性明顯提高，且熱穩定性也有所改善。用正丁醇、三氯氧磷和1,4-丁二醇為原料，合成雙羥基液態磷酸酯（BBHP），再將其與4, 4'-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）反應，生成阻燃TPU。當BBHP的質量分數為10%～12%時，阻燃TPU的氧指數達到27%。
反應型阻燃改性一般具有阻燃作用持久穩定，對材料其他性能影響較小的優勢，但改性過程相對復雜，涉及到聚合反應。同時對改性劑的要求也較高，只有部分阻燃元素或官能團能引入TPU分子鏈中，因此研究及實際應用并不多。另外，反應型阻燃技術的阻燃效率還有待進一步提高。
添加型阻燃改性
添加型阻燃改性的優點在于制備阻燃TPU時為物理混合，不涉及化學反應，工藝相對簡單，且阻燃劑來源廣泛，成本較低，因此，添加型阻燃改性研究及應用都非常廣泛。
需要注意的是，添加的阻燃劑需要考慮與基體的相容性，不然容易析出，影響阻燃效果及TPU的機械性能。添加型阻燃改性可根據阻燃劑的類別，分為無機類阻燃劑添加，有機類阻燃劑添加，以及有機-無機復合添加。
來源：創之源網絡整理，如有侵權，請聯系刪除。