建筑用泡沫材料阻燃研究進展

賈 夢，許 準，魏思淼，張慶磊，許 博*

（1.北京工商大學輕工科學與工程學院，北京 100048；2.鄭州財稅金融職業學院，鄭州 450048）

0 前言

泡沫材料在建筑領域中大多用作保溫隔熱材料，可以幫助建筑物節約能源并提高居住舒適度［1］，例如聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫等。此外，泡沫材料還可以減少建筑噪音傳播，提供良好的隔音效果，為用戶創造安靜的居住環境。除了保溫隔熱和隔音功能外，泡沫材料還在建筑結構中起到了支撐和緩沖的作用。如在地震等自然災害中，泡沫材料能夠吸收部分能量，減緩震動對建筑物的沖擊。另外，在建筑裝飾方面，泡沫材料適用于各種造型和設計需求，如雕塑、裝飾板等［2］。由于其廣泛的用途和出色的性能，泡沫材料在建筑領域中已經發揮了不可替代的作用，也為建筑行業的發展注入了更多創新的元素，所以泡沫材料是建筑領域中不可或缺的重要材料。

然而，由于高分子泡沫材料固有的碳氫有機結構，絕大多數高分子材料屬于易燃、可燃材料，在燃燒時熱釋放速率大、熱值高、火焰傳播速度快，不易熄滅。例如聚氨酯泡沫含有大量可燃的碳氫鏈段及胺酯鍵，并且比表面積大、泡孔中可能含有易燃氣體，從而使得聚氨酯泡沫一旦遇火燃燒將非常劇烈，火焰傳播速度較快，可燃成分多，且燃燒過程中因較高的空氣流通性而不能自熄。由表1中不同種類保溫芯材的性能指標［3］，可以看出目前市面上有機保溫泡沫材料的阻燃性能有待提高。通過合理添加和選擇阻燃劑，可以大幅提高建筑泡沫保溫材料的防火性能，減少火災帶來的風險和損失。近年已有許多研究人員致力于阻燃泡沫材料的實驗探索，并在建筑用阻燃泡沫材料方面取得了許多進展。本文旨在對近5年建筑用阻燃泡沫材料研究進展進行綜述，同時分析了阻燃泡沫目前存在的問題，并指出了未來發展方向。

表1 不同種類保溫芯材的性能指標Tab.1 Performance indicators of different types of insulation core materials

1 保溫泡沫材料阻燃研究進展

1.1 傳統聚氨酯泡沫

傳統聚氨酯泡沫的高孔隙率會導致結構內的空氣滲透而發生火災，所以聚氨酯材料易燃。此外，用于生產聚氨酯泡沫的發泡劑主要是碳氫化合物，也容易發生火災危險?；谶@些因素，有必要在不損害聚氨酯泡沫固有特性的前提下提高其阻燃性［4］。

阻燃劑通常以粉末狀或在合成過程中與聚氨酯結合的形式添加到配方中，來提高聚氨酯阻燃特性。簡單介紹一些阻燃劑（如圖1所示），磷酸三（2-氯丙基）酯（TCPP）、甲基磷酸二甲酯（DMMP）、聚磷酸銨（APP）等，都可以用來提高聚氨酯阻燃性能［5-6］。用于聚氨酯泡沫的阻燃劑大致分為無鹵素阻燃劑和含鹵素阻燃劑，無鹵阻燃劑大多是磷酸鹽阻燃劑，例如二甲基丙烷磷酸鹽、磷酸三乙酯［7］。而含鹵素的阻燃劑雖然具有出色的阻燃性能和較低的成本，但是在燃燒時會產生有毒或致癌煙霧以及大量煙霧，可能會造成危害，所以其使用受到限制［8］。

圖1 聚氨酯泡沫的各種阻燃劑Fig.1 Various flame retardants for polyurethane foam

1.1.1 鹵系阻燃

鹵系阻燃劑主要通過碳鹵素鍵的斷裂起作用，其機制是產生的鹵素自由基捕獲羥基（OH?）和氫（H?）自由基，這種機制被命名為自由基清除或捕獲。簡而言之，鹵素阻燃劑產生低能自由基作為鏈終止劑。

通常，與氯系阻燃劑一樣，溴系阻燃劑對聚氨酯泡沫和其他聚合物材料也具有很好的阻燃性。燃燒的溴系阻燃劑產生HBr，它能夠捕獲傳播火焰的自由基，降低熱能產生，熄滅火焰。在燃燒過程中，這種阻燃劑還會產生有毒、有腐蝕性和可能致癌的煙霧，因此盡管阻燃效果顯著，但鹵素阻燃劑的高毒性限制了它的廣泛使用，因此人們致力于開發非鹵素阻燃劑［4］。

1.1.2 磷系阻燃

通常認為，磷系阻燃劑最有希望替代鹵素阻燃劑［10］。在凝聚相，磷系阻燃劑受熱產生磷酸、多磷酸、聚磷酸等強酸性物質，可催化基體成炭，阻止氧氣、可燃氣體和熱量的傳遞；在氣相中，磷系阻燃劑可產生磷或磷氧自由基，猝滅活潑的氫或氫氧自由基。

Zhu［9］等利用乙二醇改性三聚氰胺-甲醛樹脂和磷阻燃劑制備了一系列無鹵阻燃硬質聚氨酯泡沫材料。Wang［10］等成功地從松香中合成了一種生物基含磷阻燃劑FPASO-DOPO（圖2），FPASO-DOPO 的引入顯著提高了硬質聚氨酯泡沫（RPUF）的阻燃性（阻燃機理如圖3所示）。此外，由于引入了剛性松香結構，硬質聚氨酯泡沫的力學性能也得到了提高。

圖2 FPASO-DOPO的合成和結構以及FR-RPUF示意圖Fig.2 Synthesis and structure of FPASO-DOPO and schematic diagram of FR-RPUF

圖3 FR-RPUF的阻燃機理Fig.3 Flame retardant mechanism of FR-RPUF

1.1.3 本質阻燃

本質阻燃技術是當前較為熱門的研究，此類阻燃方式具有阻燃成分添加量少，對基體力學性能影響小等優勢。Xu［11］等設計并合成了一種含有雙磷基團的反應性阻燃劑，用于RPUF。Wu［12］等通過縮合反應合成了一種新型活性苯基磷酰乙二醇醚低聚物，在RPUF鏈中加入苯基磷酰乙二醇醚低聚物（PPGE）段和可膨脹石墨（EG）增強了聚氨酯泡沫的壓縮模量，并具有良好的協同阻燃效果?；钚院椎途畚镌陂_發高性能阻燃保溫RPUF 材料方面顯示了廣闊的前景。Qian［13］等研究通過［（6-氧代-6H-二苯并［C，E］［1，2］氧磷雜己環-6-基）甲基］丁二酸（DDP）與二甘醇（DG）的酯化反應，合成了一種活性阻燃二元醇（BEOPMS），再通過一步法工藝制造的硬質聚異氰酸酯-聚氨酯泡沫（PIR）中，阻燃模型如圖4所示。BEOPMS 在熱降解過程中會形成凝聚相磷酸鹽，并釋放出PO 和PO?自由基，從而抑制氣相中的自由基鏈式反應，因此PIR 具有優異的阻燃效果。

圖4 阻燃PIR的阻燃機理模型Fig.4 Flame-retardant mechanism model for the flame-retardant PIR

1.2 生物基聚氨酯泡沫阻燃

同樣地，對于生物基聚氨酯泡沫的阻燃改性來講，也分為添加型和反應型2種方式。大豆油基、蓖麻油基等聚氨酯材料已成功應用于建筑節能及保溫材料等領域。在Acu?a［14］等的研究中，通過添加可膨脹石墨和氧化石墨烯作為阻燃劑，對蓖麻油基硬質聚氨酯泡沫進行了改性。Polaczek［15］等利用從使用過的菜籽食用油中提取的生物多元醇生產出了開孔生物基聚氨酯泡沫，其中食用油完全替代了石油基多元醇（100%替代）。

一般來說，與添加型阻燃劑相比，反應型阻燃劑的熱穩定性更高。大多數生物基聚氨酯泡沫阻燃研究工作都集中在磷反應型阻燃劑上［16］。Bhoyate［17］等通過烯丙基磷酸二乙酯和硫代甘油的反應合成了一種磷生物基多元醇，并將其與不同的生物基多元醇（包括大豆、橙皮和蓖麻油基多元醇）混合。使生物基聚氨酯泡沫的阻燃性能得到大幅改善。在另一項研究中，Bhoyate［18］等合成了苯基磷酸和環氧丙烷基反應性阻燃多元醇，并將其與檸檬烯基多元醇一起用于制備阻燃，聚氨酯泡沫的阻燃性得到了提高。

1.3 聚苯乙烯泡沫

聚苯乙烯泡沫具有優良的保溫性能，建筑材料領域保溫材料中，應用最廣泛。聚苯乙烯泡沫的氧指數只有20.0左右，燃燒過程中會產生大量的毒氣和濃煙，并有熔融滴落的現象發生，易引發火災蔓延和二次傷害。因此，建筑保溫用聚苯乙烯泡沫材料必須進行阻燃改性［19］。

1.3.1 溴系阻燃

我國目前常用的溴系阻燃劑有四溴雙酚A、八溴醚、十溴二苯乙烷等［19］。近年來，溴系阻燃劑在聚苯乙烯泡沫中使用越來越少，這一轉變源于對環境保護和健康安全的日益重視。隨著溴系阻燃劑在聚苯乙烯泡沫中減少使用，一些環保友好的替代品已經應運而生。

1.3.2 膨脹型阻燃

膨脹體系成炭的結構復雜，影響因素眾多。Qin［20］等使用三聚氰胺（MEL）、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯（ASA）和植酸（PA）作為原料，通過靜電自組裝方法制備了一種新型“三元一體”膨脹型阻燃劑（MAP，圖5）。Chen［21］等制備了一種新型膨脹阻燃劑-磷酸化組氨酸-氨基三嗪-二氨基丙烷（PHTD），并將其用作聚苯乙烯的阻燃劑和黏合劑，采用涂層法制備含有 PHTD 的阻燃發泡聚苯乙烯（EPS）泡沫，阻燃機制如圖6所示。

圖5 （a）MAP的合成路線和（b）膨脹阻燃聚苯乙烯制備過程的示意圖Fig.5 （a）Synthesis route of MAP and（b）schematic diagram of the preparation process of expanded flame retardant polystyrene

1.3.3 無機礦物阻燃

用于阻燃聚苯乙烯泡沫的礦物材料主要有氫氧化鋁、氫氧化鎂、膨脹石墨以及其復合材料等。Wang［22］將氫氧化鎂（MH）通過十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）改性制備了改性氫氧化鎂（MMH）阻燃劑，將其與PS 進行混融得到阻燃PS 復合泡沫保溫板（PS-MMH-3），表現出較好的耐腐蝕性以及抗老化性，可以有效用于建筑阻燃保溫材料中。

Lu［23］等通過包覆阻燃的原理，使用熱固性酚醛樹脂/Al（OH）3阻燃液對PS 泡沫進行阻燃包覆，使PS 泡沫的燃燒性能由可燃熱塑性變為難燃熱固性，極大地改善了傳統PS保溫板的阻燃性能。

1.4 傳統酚醛泡沫

酚醛泡沫是具有獨特應用的有機聚合物泡沫類別之一［24］。酚醛泡沫本身具有出色的阻燃性，但韌性較差。雖然可以通過添加各種增韌劑來增強泡沫的韌性，但由于這些添加劑引起的易燃性，泡沫會失去阻燃性，從而造成力學性能和阻燃性能的平衡問題。

1.4.1 無鹵阻燃

酚醛泡沫正朝著無鹵無磷、更加環保的方向發展。Cai［25］等設計了一種新型環保型無鹵硬酯醇基阻燃劑（PSNCFR），并將其加入到酚醛泡沫（PFs）中。在Cai［26］的另一項研究中，制備了一種具有硅基團和活性環氧基團的新型苯酚基硅氧烷（SAECD）阻燃劑。然后，制備了用不同含量的SAECD 改性的PFs。實驗結果表明，添加SAECD 還能提高PF 的阻燃性能。

1.4.2 硼化物阻燃

PFs 的阻燃體系除無鹵阻燃體系外，還有硼化物阻燃。Hu［27］等在酚醛泡沫中使用了磷酸三聚氰胺硼酸鹽，添加量最高達5%（質量分數，下同），所有樣品都達到了UL 94 V-0級。研究表明，磷酸三聚氰胺硼酸鹽主要是通過形成致密的炭結構在凝聚相中表現出阻燃效果。Xu［28］等人在PFs 中使用了不同含量的硼酸，最高達6%。研究發現，隨著硼酸添加量的增加，LOI值增加，熱釋放速率峰值和總釋放熱量降低，阻燃效果得到了顯著提升。Deng［29］等使用含硼酚醛樹脂作為環氧樹脂的固化劑和炭化劑，可以制備出具有高阻燃性的熱固性材料。

1.5 生物基酚醛樹脂（BPF）

BPF 是天然酚類、醛類或其衍生物經酚醛加成縮合反應形成的聚合物總稱。制備BPF的主要原料有天然酚類物質、生物質轉化產生的酚類物質和醛類物質。Xu［30］等將生物油和蒙脫石（MMT）引入PF 泡沫中，以提高其韌性和阻燃性。MMT 可以與生物油很好地混合，可以有效提高PF 的阻燃性，同時提高韌性。Li［31］等利用落葉松單寧生產了用于隔熱目的的閉孔BPF泡沫。經過實驗證明，這種BPF 泡沫有很好的阻燃效果，可以用作建筑領域的隔熱材料。在Delgado-Sánchez［32］等的研究中，對開孔單寧基PF 泡沫的阻燃特性進行研究。生物基PF 泡沫具有點燃時間長、熱釋放量低的特點，是很好的建筑用隔熱泡沫材料。Issaoui［33］等成功地合成了基于木質素堿性液體和單寧酸的生物基酚醛泡沫，研究了各種固化催化劑（酸、堿和熱）和固化溫度對木質素和單寧生產BPF 泡沫的影響（如圖7所示）。在BPF 泡沫燃燒過程中，沒有出現冒煙、滴水或火勢蔓延的跡象，實驗結果表明它們可用作建筑用阻燃泡沫材料。

1.6 纖維素納米纖維泡沫

基于纖維素納米纖維（CNF），也稱為納米纖維素和纖維素納米纖維）的隔熱泡沫目前正處于早期開發階段，研究主要局限于學術界。我們的文獻檢索顯示，迄今為止還沒有基于CNF 的泡沫在商業環境中得到應用。CNF的生產可能涉及一系列不同的操作（圖8），從而產生無數不同的CNF 變體。纖維素到CNF 的一般加工過程包括原料采購、提純、機械預處理、生物/化學預處理、原理機械處理和后處理。通過冰鑄，然后采用冷凍、超臨界或蒸發干燥策略（圖9），在實驗室可以制造出了由CNFs 組成的泡沫。

圖8 CNF生產“樹”，概述了生產CNF的主要加工步驟Fig.8 CNF production "tree" outlining the main processing steps for producing CNFs

圖9 納米纖維素基輕質多孔材料的一般制造工藝（適用于泡沫、海綿、氣凝膠和凝膠）Fig.9 General manufacturing processes for nanocellulose-based lightweight porous materials（for foams，sponges，aerogels and gels）

Hydroxyapatite（HAP）是一種無毒的磷酸鈣，由于其高磷含量（高于典型的商用磷基阻燃劑）具有高阻燃性。Guo［34］等將可再生纖維素納米纖維與不易燃羥基磷灰石（HAP）相結合，通過冷凍干燥（未使用冰鑄）生產出了有機-無機復合泡沫。CNF/HAP泡沫復合材料實現了出色的阻燃性。Jiang［35］等利用海藻酸鈉（一種低成本、無毒的生物聚合物，常用于食品和生物醫學領域）以及硼酸和硼酸鹽（也是低成本、無毒的材料）作為阻燃劑，制備了交聯CNF 泡沫復合材料，這種環保型泡沫的熱導率低、柔韌性好、不易燃。

1.7 氣凝膠材料

氣凝膠是一種固體物質形態，是在保持凝膠三維網絡結構不變的條件下，通過干燥工藝 除去其中的液體溶劑制得，具有低密度、低導熱性、高孔隙率、耐高溫等特點。由于其具有極低的熱導率，有助于提高保溫隔熱性能。最常見的氣凝膠種類有硅系、碳系、金屬氧化物系。其中的SiO2氣凝膠作為一種新型納米輕質、多功能、環保材料，尤其是被作為一種高效保溫材料，越來越受到大眾的關注［36］。

Yu［37］等通過直接共聚和納米級相分離的方法制備了一種新型酚醛樹脂/二氧化硅復合氣凝膠（合成過程如圖10所示）。二氧化硅含量為 70% 的復合氣凝膠顯示出卓越的阻燃性能，可承受約1 300 ℃的火焰而不分解。

圖10 復合氣凝膠材料的合成過程Fig.10 Synthesis process of the composite aerogel material

Kuang［38］等分別采用魔芋葡甘露聚糖和四乙氧基硅烷，通過物理混合法（KTB）和共前驅體法（KTC）制備了2 種不同結構的氣凝膠。與簡單物理混合的KTB氣凝膠相比，添加了交聯互穿網絡的KTC 氣凝膠具有更好的力學性能、隔熱性能和阻燃性能。

2 隔音泡沫材料阻燃研究

近年來，噪音污染已成為最嚴重的人類環境問題之一。對人們的健康和工作效率產生了負面影響。因此，多孔泡沫材料由于其具有優異的吸聲性能、低密度、高比強度等特性引起了極大的關注。在建筑領域，有機泡沫因其可控的微觀結構和豐富的生產而被廣泛用于降噪、隔音材料。泡沫的孔隙結構與其吸聲性能密切相關，因為泡沫中通路的分布對聲能消散有很大影響。圖11（a）顯示了泡沫的典型形態，其中包含空洞和各種結構化的毛孔（封閉、部分開放和開放的毛孔）［39］。以聚氨酯泡沫為例，在聚合過程中形成腔體和孔隙結構，細胞大小由凝膠和吹制反應決定。如果腔壓力遠大于壁強度，可以獲得具有開放孔隙結構的泡沫。由于較厚的腔壁傾向于在低排水流量下凝固，如果凝固過程早于完全開放的孔隙的形成，將制造部分開放的孔隙。如果腔壁在墻壁破裂之前完全凝固，因此將留下封閉的毛孔［圖11（b）］［40］。

圖11 （a）聚氨酯泡沫的典型細胞形態，顯示開放、部分開放和封閉的毛孔；（b）細胞形成和開放機制的示意圖Fig.11 （a）Typical cell morphology of polyurethane foam showing open，partially open and closed pores and（b）schematic demonstration of cell formation and opening mechanisms

2.1 聚氨酯泡沫隔音材料

聚氨酯泡沫不僅可用作隔熱材料，還可用作隔音材料。各種類型的納米顆粒和纖維可以用于提高聚氨酯泡沫的聲學性能［41］。納米顆粒和纖維的添加會影響泡沫的細胞大小和開放孔隙度，從而改善聚氨酯泡沫的吸音性能。聚氨酯泡沫的吸聲系數也受到孔數的影響。泡沫中的孔隙越多，吸音性能越好［42］。

2.1.1 硼化物阻燃

無機硼系阻燃以硼酸、硼砂和硼酸鹽為主，可明顯提高材料的耐火、阻燃和抑煙性能，使其燃燒時較少散發出有毒、有害氣體。Emre［43］等通過一次成型工藝制備了硬質聚氨酯泡沫與磷酸三苯酯、三水鋁和硼酸鋅的復合材料以及它們的二元混合物。硬質聚氨酯泡沫的火焰蔓延率也明顯下降，還觀察到火焰在某些情況下會自熄，阻燃添加劑提高了硬質聚氨酯泡沫的阻燃性。

Ewelina［44］等利用三聚氰胺二硼酸鹽（MDB）與碳酸乙烯合成了含硼的低聚醚醇，然后用這種低聚醚醇獲得聚氨酯泡沫。在發泡步驟中還添加了一定量的作為阻燃劑。通過上述步驟合成的聚氨酯泡沫具有更強的耐熱性，且不會損失它的力學強度，壓縮強度在受熱后會有所提高。Xia［45］合成了硼酸二乙酯作為聚氨酯泡沫中的活性阻燃劑，合成的聚氨酯含有不同數量的硼酸二乙酯，從13.6%到25.7%不等。根據凝聚相阻燃機理，引入硼酸二乙酯可賦予含硼聚氨酯泡沫優異的阻燃性能。

2.1.2 氮-磷協同阻燃

阻燃劑的復配是利用阻燃劑之間的相互作用，從而提高阻燃效能，稱為協同作用體系。在使用特殊類型阻燃劑的過程中，可能會出現一種性能增強而另一種性能減弱的情況。此時，協同阻燃體系對泡沫材料獲得最佳性能起著至關重要的作用［8］。向硬質聚氨酯泡沫中加入一種由磷和氮組成的阻燃劑甲苯胺螺環季戊四醇雙磷酸酯（TSPB）（合成過程如圖12所示）。由于TSPB 比硬質聚氨酯泡沫更早地發生熱降解，從而提高了聚氨酯泡沫的阻燃性［4］。Dong［46］等研究了使用新型磷氮阻燃劑（DOPO-NIBAM，合成示意圖見圖13）對聚氨酯泡沫阻燃性的影響。阻燃劑中氮的存在稀釋了燃燒時形成的可燃氣體，由此提高了聚氨酯泡沫的阻燃性。

圖12 含磷和氮阻燃劑 TSPB 的合成Fig.12 Synthesis of phosphorus- and nitrogen-containing flame retardants TSPB

圖13 （a）DOPO-NIBAM 的合成，（b）生物基阻燃聚氨酯泡沫的生產步驟Fig.13 （a）Synthesis of DOPO-NIBAM and（b）production steps for bio-based flame retardant polyurethane foam

2.1.3 碳系阻燃

對于聚合物，包括聚氨酯泡沫，石墨烯、可膨脹石墨、還原石墨烯氧化物和碳納米管等碳基材料作為可持續的綠色阻燃劑獲得了極大的關注［47］。碳系阻燃劑通過促進炭的形成來提高阻燃性［4］。研究人員［48］將葵花籽油作為替代品，并通過環氧化和環氧乙烷開環將其轉化為活性形式，來生產硬質聚氨酯泡沫。采用不同濃度的可膨脹石墨（EG）和甲基磷酸二甲酯（DMMP）這兩種非鹵素阻燃劑來制備硬質聚氨酯泡沫。結果表明這種聚氨酯可通過 DMMP 或 EG 獲得高效阻燃性，具有大規模生產的潛力。

2.2 氣凝膠材料

氣凝膠是一種非晶態材料，由超強的大分子網狀結構組成。由于其多孔結構能夠有效地阻礙聲波的傳播，因此具有很好的隔音效果。此外，氣凝膠材料具有極高的孔隙率，可達88%～99.8%左右，孔隙率高則當聲波進入多孔材料后出現的碰撞幾率、碰撞次數就越高，則聲波能量消耗就越快，其相應的吸音效果越好。氣凝膠隔音材料的隔音效果比較優異，隔音量可達30～50 分貝，對于減少噪聲產生的干擾有很大的作用。

2.2.1 無機阻燃

無機阻燃劑包括氫氧化鋁、氫氧化鎂、膨脹石墨為基的阻燃劑。氫氧化鋁和氫氧化鎂是無機阻然劑的主要品種，它們具有無毒性和低煙等特點。Chen［49］等研究發現Al（OH）3和 Mg（OH）2可以提高二氧化硅氣凝膠阻燃性能。與原始氣凝膠相比，添加了Mg（OH）2的氣凝膠具有更好的阻燃性，熱釋放率峰值和總熱釋放率更低。加入氫氧化物顆粒后，稀釋效應在降低總釋放熱量和熱釋放速率方面發揮了更重要的作用。它們可以分解吸熱，并產生水分蒸發以稀釋燃燒環境中的氧氣濃度。特別是，它能有效捕捉自由基，從而防止二氧化硅氣凝膠進一步燃燒。無機阻燃劑在燃燒過程中起到的主要作用是發生化學變化，氣凝膠復合材料中的氫氧化鋁在火災條件下會分解生成水，從而稀釋產生的可燃氣體并帶走火中的熱量。

2.2.2 磷系阻燃

磷基化合物除了在氣相中起到阻燃劑的作用外，還可以引入氣凝膠中，促進炭層的形成，起到物理屏障的作用。硅與磷元素結合可發揮協同阻燃和抑煙效果。Li［50］等分別以硅酸鈉和四乙氧基硅烷為前驅體，以磷酸為酸性催化劑，制備出二氧化硅氣凝膠，然后用10%的三甲基氯硅烷進行改性。氣凝膠上存在的疏水性三甲基硅基［TMS，Si-（CH3）3）］會產生相互反應的Si—OH 基團。由于納米顆粒的燒結和聚集，二氧化硅氣凝膠的物理性質有所降低。利用無機硅源（如硅酸鈉）可以減少火災危險。磷元素的引入進一步降低了二氧化硅氣凝膠的可燃性。

2.2.3 膨脹型阻燃

膨脹型阻燃劑主要由三部分組成：炭化劑（炭源）、炭化催化劑（酸源）、膨脹劑（氣源）。Wu［51］等制造了一種新型氣凝膠三聚氰胺泡沫增強酚醛氣凝膠（MFPA）。由于氣凝膠相互連接的顆粒網絡，會使MFPA具有更強的黏滯力，可承受聲能沖擊時泡沫的額外拉伸和彎曲，從而增加聲能耗散，并且氣凝膠網絡具有更“平面”的形態，有利于聲波的反射，綜合上述優點，MFPA 具有出色的隔音能力。同時MFPA 具有低密度、高靈活性、低導熱性、優異的隔音性能高效的阻燃性能。這些優異的特性使MFPA成為用作低溫應用的阻燃材料，在建筑應用中表現出廣闊的前景。

3 結語

盡管已有許多研究人員致力于對阻燃泡沫材料的探索，并且取得了一些有意義的進展，但目前仍然存在許多問題需要進一步研究，具體可以概括為以下方面：（1）泡沫材料使用綠色阻燃劑，根據市場需求和發展前景，研發可循環利用的阻燃劑，發展環境友好阻燃泡沫材料是建筑用泡沫材料未來發展的研究方向。（2）泡沫材料使用復配阻燃劑，通過2種及以上阻燃劑的協同作用，對其配方組成、協效機理、成本問題進行深入研究。（3）泡沫材料的多功能化，研發出兼具多重功能的高附加值阻燃泡沫材料是未來的研發方向。 總而言之，通過研究和應用阻燃劑、調整配方和改進生產工藝等手段，可以提高建筑泡沫材料的阻燃效果，減少火災對建筑物和人員的危害。同時，還需要綜合考慮其他因素，發展出符合綜合要求的建筑阻燃泡沫材料，確保建筑安全和可持續發展。