聚氨酯(PU)已成为当今用途最为广泛的合成高分子材料之一,可制成泡沫、弹性体、涂料、纤维等,其中以泡沫用量最大,而泡沫又以硬泡和软泡为主。通用PU泡沫极易燃烧,氧指数仅为18%左右,并且燃烧时产生有毒气体,因此提高PU泡沫的阻燃性始终成为PU泡沫界关注的课题。提高PU泡沫的阻燃性,一是在聚氨酯分子链结构中引入阻燃性元素或基团;二是在其制备过程中添加阻燃性组分。本文拟采用第一种方法,分别以Mannich反应和三聚氰胺羟甲基化物为起始剂由环氧氯丙烷开环聚合反应两条途径合成含阻燃性基团三嗪环结构多元醇,在分析表征合成物基础上,通过考察合成物在PU硬泡(RPUF)中的应用效果,确定含三嗪环结构多元醇的较佳合成工艺。途径一:依据Mannich反应,以二乙醇胺、三聚氰胺、多聚甲醛为原料,在弱碱性条件下合成含三嗪环结构多元醇,分析产物特性,并考察其在RPUF中应用效果。结果发现:(1)由多聚甲醛与二乙醇胺先行反应合成中间体,然后中间体再与三聚氰胺反应,可制得低羟甲基含量、无游离二乙醇胺的含三嗪环结构多元醇;(2)合成过程中,二乙醇胺、多聚甲醛(注:按甲醛计)、三聚氰胺物质的量比以3:3:1为佳;(3)FTIR、~1H NMR分析表明,合成物为含三嗪环结构多元醇;(4)掺杂含三嗪环结构多元醇所制RPUF氧指数虽由18.6%提升至21.9%,但泡沫呈褐色、泡孔粗大、强度低且存在掉粉现象。途径二:以三聚氰胺羟甲基化物为起始剂,由环氧氯丙烷开环聚合制备含三嗪环结构多元醇,分别探讨了共起始剂存在与否两种情况下合成物特性,以及合成物在RPUF中的应用效果。结果发现:(1)在非共起始剂存在下,按三聚氰胺、多聚甲醛(注:按甲醛计)、环氧氯丙烷物质的量比1:3:12,由前两者先行反应一定时间,再加入环氧氯丙烷继续反应,可制得不含羟甲基、羟值为328mg KOH/g合成物,但由合成物制备的RPUF泡孔不规整、强度低;(2)分别选用三羟甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇为共起始剂,在其与三聚氰胺的物质的量比为1:3情况下,仍按三聚氰胺、多聚甲醛(注:按甲醛计)、环氧氯丙烷物质的量比1:3:12,由三聚氰胺与多聚甲醛先行反应一定时间,再加入共起始剂反应一定时间,之后加入环氧氯丙烷继续反应,最终制得不含游离羟甲基、室温易流动、羟值在350～390mg KOH/g间合成物,由合成物全部或部分取代聚醚4110时所制RPUF试样的抗压强度、比强度较纯聚醚4110所制RPUF试样相差无几,其抗压强度均>100k Pa,但阻燃性明显改善。总之,在三聚氰胺、多聚甲醛、环氧氯丙烷三者间加成、开环聚合过程中,添加少量共起始剂三羟甲基丙烷(或三乙醇胺或季戊四醇),可制得适用于RPUF的含三嗪环结构多元醇。