聚氨酯泡沫是一种质轻强度高的泡沫，由于其优异的减震防震、抗压、隔热保温等性能，而被广泛应用于航空航天、管道运输、家具汽车及建筑外墙等领域。作为建筑隔热保温材料以及家具的重要组成部分，聚氨酯泡沫的易燃性一直是制约其进一步发展的重要因素。三聚氰胺作为含氮量丰富的阻燃剂被广泛应用于聚氨酯泡沫中，但其与泡沫的相容性较差，会一定程度降低泡沫的力学性能。三聚氰胺大多是通过物理共混的方式添加到泡沫中，阻燃元素易发生迁移，阻燃效果不持久，且单一使用时阻燃效果不佳。

近期，生物工程学院张芹芹副教授在改性三聚氰胺甲醛树脂基阻燃聚氨酯泡沫的制备领域取得了一定的进展。提出了一种三聚氰胺的改性方法，即通过三聚氰胺、多聚甲醛和丙三醇制备了无水体系下丙三醇改性三聚氰胺甲醛树脂，该树脂改善了三聚氰胺甲醛树脂易交联固化、硬度大、脆性高及含水量高的缺点，与泡沫相容性良好，可在室温下稳定储存一年半以上仍能保持澄清透明的液体状态。并以该树脂为基准，分别又制备了海藻酸钠素基三聚氰胺甲醛树脂和木质素基三聚氰胺甲醛树脂，实现了生物质资源的高值化利用。

此外，该研究采用以上三种树脂为阻燃剂制备了聚氨酯泡沫，深入研究了泡沫的力学性能、热性能、阻燃性能和火灾安全特性等指标。结果表明，与未添加的聚氨酯泡沫相比，改性树脂制备聚氨酯泡沫的力学性能优异，阻燃效率显著提高。同时，泡沫孔的细胞壁变厚，闭孔比增大。海藻酸钠和木质素磺酸盐在增强泡沫热稳定性方面起着关键作用，均可以在不同程度上减少泡沫燃烧过程中的烟气产生量。

图1. 改性三聚氰胺甲醛树脂和相关聚氨酯泡沫的制备及阻燃特性

该研究对提高聚氨酯泡沫的阻燃性能以及生物质资源的高价值利用具有现实意义。该工作以研究论文的形式发表在国际生物大分子杂志International Journal of Biological Macromolecules (一区Top，IF=8.2)上，题目为“Bio-based melamine formaldehyde resins for flame-retardant polyurethane foams”。青岛科技大学为第一通讯单位，文章的第一作者是青岛科技大学生物工程学院硕士研究生王义翔，通讯作者为张芹芹副教授。论文DOI链接为doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.132836。

本课题研究得到了国家自然科学基金青年基金项目[51803107]和山东省自然科学基金面上项目[ZR2022MB019]的支持。