浅析软质聚氨酯泡沫塑料的自燃
浅析软质聚氨酯泡沫塑料的自燃
摘要：本文重点介绍了软质聚氨酯泡沫塑料的生产过程和自燃机理，通过对生产过程的分析和自燃机理的介绍，提出了安生生产，避免出现自燃事故的基本要求。
关键词：软质聚氨酯泡沫塑料、自燃、异氰酸酯、水、放热
泡沫塑料是内部具有无数微孔的塑料，可用聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯（即聚氨酯）等树脂制成，具有质轻、绝热、吸声、耐潮湿、耐腐蚀等优点。可作隔热、隔声和建筑材料，广泛应用于建筑、船舶即飞机等方面。其中以聚氨酯泡沫塑料应用最广。由于低密度软质聚氨酯泡沫塑料（俗称海绵）在生产过程中多为放热反应。故经常发生自燃造成火灾事故。此类火灾蔓延速度快、具有一定毒性，使扑救工作相当困难，往往造成较大的经济损失。因此，了解掌握聚氨酯泡沫塑料的自燃机理与预防措施是极为重要的。
一、软质泡沫塑料的自燃机理
软质聚氨酯泡沫塑料的自燃机理形成取决于异氰酸酯与水及多元醇产生的放热反应，在给定指数下，与多元醇反应所需的异氰酸酯是固定不变的。因此，发泡时决定着热量多少的实际变量，就是配方中的用水量。用水量越高，反应放热就越多、接近自燃起火危险的最初特征是变色和焦烧现象，温度或值大约为170－175℃。反应放热量除与配方中的用水量及异氰酸指数有关之外，还决定于料块的大小，最初24小时的贮存方法、地点和环境条件等等。那么，软质聚氨酯泡沫塑料自燃形成的机理有哪些呢？
（一）软质泡沫塑料出模后仍有部分单体还在继续反应使温度升高。聚氨酯软质泡沫塑料在生产中最主要的第一反应是异氰酸酯与羟基和氨基反应。这时候，反应开始产品为取代氨基甲酸，它断裂为胺及二氧化碳。胺然后与异氰酸酯反应生成取代脲，这些都是聚胺酯软质泡沫的重要基料。在无催化剂的模型体系，胺和异氰酸酯的第二步反应比开始的异氰酸酯与水的反应快的多。同时，还将释放出大量的热和气体。在一般情况下，软质聚氨酯泡沫生产中的熟化阶段需要维持一定的温度，以保证聚合反应的充分进行，使泡沫固化，温度继续升高。据测定，刚出模时温度一般为150－170℃左右。如果操作人员出现失误，在配料中多异氰酸酯过量等，就会使泡沫体内长期保持较高温度，使泡沫体的自燃点（415℃）降低而导致自燃。
（二）软质泡沫塑料吸氧生热促其升温。据了解，异氰酸酯的聚合反应在泡沫塑料的生产中是十分重要的，它可综合成碳亚胺放出二氧化碳，在加热下容易发生此反应。但生成的碳亚胺当冷却后进一步与异氰酸酯反应生成取代脲亚胺，故在许多改性的异氰酸酯中存在少量的碳亚胺。上述所说有反应也都是放热反应，软质泡沫塑料出模后，温度长时间（6－7个小时以上）仍保持在67℃以上，