一. 何为聚异氰脲酸酯(PIR)
PIR全称Polyisocyanurate Foam，中文名为“聚异氰脲酸脂”。聚异氰脲酸酯泡沫塑料是指分子结构中含有异氰脲酸酯环的泡沫塑料。异氰脲酸酯是有3个异氰酸酯基团在催化剂的作用下三聚反应生成的六元杂环。PIR泡沫塑料具有良好的阻燃性和耐热性能。是一种具有特殊性能的硬质聚氨酯泡沫塑料。其特点如下：
1. 耐热性好。可在120℃环境下长期使用，尺寸变化率小于1%，短期使用温度可以更高，而普通的聚氨酯泡沫塑料只能在120℃以下使用。
2. 耐火焰贯穿性好。厚度25毫米的PIR板材用丙烷火焰对着它一侧中心燃烧，30分钟作用才能把PIR泡沫塑料板烧穿，而普通聚氨酯(PU)板材，在同等条件下，一般几分钟就烧穿了。
3. 燃烧时发烟率低。
二. 制备聚异氰脲酸酯的工艺路线及配方体系
1. 工艺路线：众所周知，聚氨酯的化学反应主要是多元醇与异氰酸酯的反应，异氰脲酸酯的化学反应除存在异氰酸酯的三聚反应外，还存在聚氨酯的化学反应。故PIR的工艺路线有两种不同的途径，一种是先合成含有异氰酸酯环的多元醇，然后与异氰酸酯反应。目前此种方法应用较少。另一种是以异氰酸酯为主原料，在催化剂的作用下，生成含有异氰脲酸酯环的泡沫塑料，此种方式在工业生产中占主导地位。
三. PIR连续板材生产工艺过程中应注意的几个问题
1.聚酯多元醇的选择
理论上，低分子量聚酯多元醇均可应用于PIR连续板材配方中，尤其是芳香族聚酯多元醇，因为具有较高的反应活性，更高的内热温度和更优异的阻燃特性而被广泛使用。芳香族聚酯多元醇应用于聚氨酯改性PIR泡沫塑料被业内人士认为这是一次革命性的变化，自20世纪90年代起，美国夹芯板厂商大部分全部采用聚酯多元醇，据经济分析，成本可以减少10%，制品的韧性优于聚醚型的。国外聚酯多元醇厂商多采用聚邻苯二甲酸二乙二醇酯型，如斯科瑞有限公司生产的SKR-315B,240B等系列产品。而国内厂商可能基于经济成本的考虑也有部分采用对苯二甲酸(PTA)残渣和聚酯(PET)回收瓶片作为原料生产聚酯多元醇的;由于原料来源、原料纯度不易掌控，导致产品批次性不稳定，影响聚酯多元醇质量稳定性。特别是成品中游离的小分子化合物参差不齐，由此制得的PIR泡沫塑料在机械性能(如压缩强度和尺寸稳定性)方面变化较大，建议采用国内外高端品牌的优质多元醇原料用于PIR泡沫塑料的生产，如斯科瑞有限公司生产的SKR-315B,240B等普通聚酯产品。
2.阻燃剂的选择
一般的异氰脲酸酯型泡沫塑料可以在较低的氧指数条件下，在阻燃测试中其火焰传播速度，发热量，燃烧残碳量，烟密度，有害气体排放指标中有优异的表现，美国和欧洲建筑领域多年来的应用实践也充分证明了这一点。但中国的相关标准，无论是GB/T8462-1997还是GB/T8462-2006标准均侧重或依赖氧指数的测定，致使实践中PIR体系的建筑板材，建筑生产商不得不采取另外的技术手段。比较常见的是采用大量添加非反应性的卤代磷酸酯及磷酸酯类阻燃剂，且用量已接近或超过极限的添加剂用量范围，以获取短期的高氧指数阻燃性能测试，其结果是超过20%多元醇质量分数添加型阻燃剂的使用直接导致泡沫物理性能的降低，如压缩强度、拉伸强度等指标的下降，更由于添加的普通卤代磷酸酯阻燃剂多系小分子有机物，随着使用时间的推移，由于小分子添加型阻燃剂的挥发，其阻燃性能呈下降趋势。有业内专家谈到，像二甲基磷酸酯(DMMP)及二(氯乙基)磷酸酯(TCEP)类阻燃剂，其半衰期只有6-12个月的时间。更严重的是，此类阻燃剂由于耐水解性能差，水解后产生的酸性物质会中和多元醇组分中的碱性胺类催化剂，导致PIR的反应活性下降，不能形成正常的泡沫塑料，特别是在夏季高温高湿的环境下，配合好的组合料仅能稳定贮存一周到十天左右的时间，给正常生产带来不利的影响，所以选择恰当的阻燃剂很有必要，三(氯丙基)磷酸酯(TCPP)情况要好一点，配合好的组合料夏季正常可以存放一个月，冬季时间可以更长，缺点是阻燃效果差，必须相当的添加量才满足阻燃氧指数的测试。选择耐水解型反应型阻燃剂，是一条切实可行的路线，但满足条件的阻燃剂品种太少且价格昂贵。实际上以卤代苯酐反应生成的聚酯多元醇也可以被看做是一种反应型阻燃剂，欧美一些知名厂商在此方面做了大量的尝试，例如美国大湖公司PHT 4 Diol是一类四溴苯酐的衍生物，溴含量达46%，20℃粘度9000mPa·s，常规被推荐用于聚氨酯硬泡生产，耐烧芯，具有良好的物理性能。瑞典苏威(Solvoy Fluor)生产的Ixol B251是一种卤代脂肪族聚醚三醇，羟值330mgKOH/g，溴含量31.5%，氯含量6.9%，粘度约7000 MPa·s,在多元醇中添加25%质量份可达离火自熄阻燃要求，可惜价格过于昂贵，难以普及使用。国内厂商也在开发曼希尼类杂环聚醚多元醇用于PIR硬泡的生产，仅从阻燃性讲效果还不错，但同样存在价格太高的弊端难以推广。
